Процесс установления нового режима системы параллельно работающих двигателей имеет большое значение, так как может сопровождаться различными колебательными явлениями (обменными колебаниями), связанными с перераспределением нагрузки между двигателями во времени.
Это и понятно, так как двигатели, оборудованные регуляторами с большей скоростью срабатывания, в первый момент переходного процесса берут на себя большую долю нагрузки системы.
Рассмотрим установку с синхронно работающими дизелями без наддува, функциональная схема которой показана на рис. 50.
Равновесный режим всей системы обусловливается равенством момента сопротивления Мс потребителя суммарному крутящему моменту M? двигателей, причем
где Мi — крутящий момент i-го двигателя.
Таким образом, условием равновесной работы системы является равенство
M? -Мс = 0. (166)
При нарушении равновесной работы обе части равенства (166) получают в общем случае неравные приращения; в результате вся кинематически жестко связанная система (двигатели, регуляторы, редуктор) с приведенным моментом инерции J? получит некоторое ускорение. В этом случае в соответствии с принципом д'Аламбера
Приращение момента сопротивления потребителя зависит от изменения угловой скорости ? и нагрузки N, в связи с чем
Если пренебречь динамическими свойствами топливоподающей аппаратуры, то значение М? крутящего момента силовой установки будет определяться положениями hі реек топливных насосов и угловой скоростью со коленчатого вала (одинаковой у всех параллельно включенных двигателей). Следовательно,
Разложение зависимости (169) в ряд Тейлора, последующая линеаризация и замена величин d? и dh1 конечными приращениями дают
После подстановки соотношений (168) и (171) в уравнение (167) найдем, что
является фактором устойчивости силовой установки параллельно работающих двигателей.
После перехода к относительным отклонениям переменных
При дальнейших преобразованиях полученного уравнения необходимо учесть, что силовая установка, состоящая из sд параллельно работающих двигателей, имеет sд входных координат (?х, ?2, ..., ?sд), поэтому целесообразно все члены уравнения разделить на FдХ, и тогда уравнение (174) будет иметь вид
Структурная схема такой установки с параллельно включенными двигателями будет иметь вид, аналогичный схеме на рис. 45, б при определенном числе (sд) элементов, соответствующих передаточным функциям двигателей по перемещениям реек их топливных насосов.
|