A Floating lever B Compensating
9.2. Nguyên lý hoạt động
Thiết bị đếm vòng quay kiểu xung (thờng nằm ở gần bánh đà) có nhiệm vụ cảm biến giá trị vòng quay của trục động dới dạng cơ dạng xung, tần số của xung này biểu thị vòng quay của động cơ. Xung vòng quay đợc đa tới bộ biến đổi tần số - điện áp để biến đổi thành tín hiệu điện áp. Nh vậy vòng quay của động cơ đợc cảm biến và biến đổi thành tín hiệu điện áp. Khi vòng quay của động cơ thay đổi thì độ lớn của điện áp này cũng thay đổi. Tín hiệu đo vòng quay thực của động cơ đợc so sánh với tín hiệu cho trớc (giá trị đặt) tại thiết bị so sánh. Độ lệch của hai tín hiệu này (e(t)) đợc đa tới bộ xử lý PID để đa ra tín hiệu điều chỉnh u(t). Thiết bị giới hạn nhiên liệu tiếp tục xử lý tín hiệu điều chỉnh theo các hàm giới hạn nhiên liệu theo áp suất khí tăng áp, theo tốc độ đặt hoặc thay đổi tốc độ theo chơng trình. Tín hiệu điều chỉnh đợc đa tới thiết bị điều khiển và hiệu chỉnh cơ cấu thực hiện (Actuator drive unit). Thiết bị thực hiện sẽ tác động để thay đổi vị trí thanh răng nhiên liệu theo yêu cầu nhằm duy trì hay thay đổi vòng quay theo giá trị đặt. Liên hệ ngợc Actuator position feedback nhằm mục đích nâng cao độ chính xác của quá trình điều chỉnh.
Cấu tạo của thiết bị đếm vòng quay kiểu xung
Hình 9.2: Đo vòng quay kiểu xung
Bánh đà thờng đợc tận dụng cho thiết bị đếm vòng quay kiểu này, khi đó nó đợc phay các rãnh nh bánh răng. Thiết bị cảm biến vòng quay là một cuộn dây (output coil) quấn quanh một nam châm vĩnh cửu (permanent magnet). Khi bánh đà quay, đầu của lõi cuộn
dây (pole piece) lần lợt đối diện với phần lồi và phần lõm của bánh răng. ở thời điểm lõi của cuộn dây đối diện với các đỉnh răng (phần lồi của bánh răng) mật độ đờng sức cắt các vòng dây của cuộn dây lớn hơn thời điểm lõi của cuộn dây đối diện với các chân răng (phần lõm của bánh răng). Vì vậy khi bánh đà quay trong cuộn dây tồn tại một sức điện động có độ lớn thay đổi từ cực đại tới cực tiểu, đây chính là các xung điện áp. Bằng cách đếm các xung này trong một đơn vị thời gian sẽ xác định đợc vòng quay của động cơ.
Khe hở giữa lõi cuộn dây (pole piece) và đỉnh răng vào khoảng 3~4mm.
9.3. Đặc điểm
Bộ điều tốc kiểu điện-điện tử có đặc điểm là phần tử cảm biến vòng quay không cần sử dụng năng lợng lai dẫn trích từ động cơ nh phần tử cảm biến cơ học do đó loại bỏ đợc các sai số và sự trễ do các chi tiết rơ mòn.
Bộ điều tốc kiểu điện-điện tử phản ứng nhanh với sự thay đổi của phụ tải, nghĩa là độ trễ về thời gian nhỏ hơn bộ điều tốc kiểu cơ học.
Phần chính của bộ điều tốc là một máy tính do đó có thể tạo thành một bộ điều tốc PID với các thông số P, I, D có thể hiệu chỉnh và thay đổi dễ dàng. Hơn nữa có thể kết hợp với cả hệ thống điều khiển và bảo vệ để tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh.
Do các tín hiệu trong bộ điều tốc là tín hiệu điện nên có thể thiết kế các giao diện vào ra thuận lợi cho ngời sử dụng. Các chơng trình tăng, giảm tốc độ, các chế độ giới hạn nhiên liệu có thể thay đổi tuỳ theo hệ động lực mà không cần thay đổi nhiều về cấu trúc.
Môi trờng khai thác ảnh hởng lớn tới sự hoạt động của bộ điều tốc do đó phần chính của bộ điều tốc thờng đợc đặt trong phòng có điều hoà không khí để đảm bảo ổn định nhiệt độ và độ ẩm. Các thiết bị thực hiện có thể đặt ngoài buồng máy.
Yêu cầu ổn định về nguồn điện cao, phải có nguồn điện dự trữ để đảm bảo sự hoạt động an toàn liên tục trong trờng hợp nguồn điện chính bị sự cố.
Đòi hỏi ngời khai thác có trình độ nhất định.
Đ10. Bộ điều tốc thuỷ lực của hãng Woodward Mục tiêu của bài học
Sau khi hoàn thành tốt bài học này sinh viên sẽ có khả năng:
- Trình bày đợc nguyên lý hoạt động của các bộ điều tốc Woodward SG, UG, PG và PGA
- Nêu đợc đặc điểm của từng loại bộ điều tốc Woodward nêu trên