К скоростным характеристикам АРЧ относятся внешние и частичные ( ограничи

тельные ).

       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 ди

зеля уменьшается. На рис. 3.1, а при работе дизеля на внешней характеристике 1 и умень-

шении частоты вращения до минимально допустимого значения n = 25% n  мощ-

ность дизеля N ≈ 45%.

Поскольку работа двигателя по внешней характеристике сопровождается дымным выпуском, высоким расходом топлива, высокой температурой выпускных газов и наруше-

нием теплового равновесия дваигателя, в эксплуатации работа на внешней предельной ха-

рактеристике 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, Рис. 3.3. Совмещенные характе-

работающего совместно с         ристики ДВС и генератора:

                   генератором: 1 – внешняя          1 – внешняя ДВС; 2 - частичная

                   ( при номинальной мощно-                   ДВС; 3, 4 – нагрузочные гене-

сти ); 2, 3 – частичные               ратора при уменьшении нагрузки

                                                     ( 3 ) и номинальной нагрузке ( 4 )

Из рис. 3.2 видно, что при уменьшении электрической нагрузки до значения N ₂

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 совмещен-

ные характеристики (рис. 3.3 ).

Если принять, что точка А пересечения внешней характеристики 1 ДВС и нагру­зоч

ной характеристики 4 генератора представляет номинальный режим работы, a Δn – допу-

стимое 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 нагруз-

ке генератора перейти на новую частичную характеристику 2 двигателя, тогда новый ре-

жим работы установится в точке С.

       Для перехода на частичную характеристику 2 при незначитель­ном уменьшении на-

грузки и увеличении частоты вращения следует воздействовать на рейку топливных насо-

сов 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, уста

навливают регулятор, который может поддерживать один скоростной режим в пределах допустимого изменения частоты враще­ния Δn.

Дизель-генератор и регулятор частоты вращения образуют замкнутую систему авто

матического 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.).

Таблица 3.1.

Классификация регуляторов частоты вращений вала приводных двигателей ГА

Применение разных типов АРЧ

Применение того или иного вида АРЧ зависит от условий работы ГА ( одиночная, параллельная работа ) и от требований, предъявляемых к точности регулирования частоты вращения ГА.

Например, АРЧ, обеспечивающие работу приводных двигателей ГА по астатиче-

ским характеристикам, применяют только при одиночной работе ГА и называют астати-

ческими. Такие регуляторы называют также интегральными, или регуляторами И-типа. У них отклонение частоты вращения влияет только на скорость перемещения рейки ТНВД.

 АРЧ, предназначенные для обеспечения параллельной работы ГА, должны рабо-

тать только по статическим характеристикам. Для статической характеристики δ > 0, т. е. частота вращения ПД уменьшается с увеличением нагрузки генератора (см. рис. 2.1, характе­ристика 2).. Такие регуляторы называют статическими а также пропорциональны

ми или регуляторами П-типа. У них отклонение частоты вращения влияет только на вели-

чину перемещения рейки топливных насосов

Регуляторы, обеспечивающие работу ПД по астатической и стати­ческой характери-

стикам, называют универсально-статическими. Такие регуляторы называют также пропор

ционально-интегральными или регуляторами ПИ-типа. У них отклонение частоты враще-

ния влияет как на величину, так и на скорость перемещения рейки топливных насосов.

В зависимости от изменяемых величин различают АРЧ одно- и двухимпульсные. Одноимпульсные АРЧ изменяют подачу топлива при изменении частоты и потому

снабжаются центробежными (частоты вращения вала) или электрическими (частоты тока) датчиками.

       Двухимпульсные АРЧ дополнительно снабжены датчиком активного тока, поэтому у них подача топлива зависит как от частоты вращения ( тока ), так и от активной нагруз-

ки. Точность стабилизации частоты вращения у них лучше, чем у одноимпульсных, но при этом усложняется схема управления АРЧ.

В зависимости  от  наличия усиления различают АРЧ прямого и непрямого дейст-

вия. В АРЧ прямого действия датчик часто­ты вращения воздействует на регулирующий орган непосредственно, а в АРЧ непрямого действия - через усилитель (сервомотор).

       АРЧ  прямого действия  применяются для ГА небольшой мощности. На большинст

ве современных судов применяются двухимпульсные ГА.

       Более подробная классификация АРЧ приведена в таблице 3.1.