Ātruma regulatora darbības režīms

Ātruma regulators ir automātiska regulēšanas ierīce, ko izmanto, lai samazinātu dažu mašīnu neperiodiskas ātruma svārstības. Tas var uzturēt mašīnas ātrumu nemainīgā vērtībā vai tuvu iestatītajai vērtībai. Atšķirībā no elektromotoriem, turbīnas, tvaika turbīnas, gāzes turbīnas un iekšdedzes dzinēji nevar automātiski pielāgoties savām slodzes izmaiņām. Tāpēc, mainoties slodzei, to vadītās vienības zaudēs stabilitāti. Šādām vienībām jābūt aprīkotām ar ātruma regulatoru, lai tās jebkurā laikā, mainoties slodzei un citiem apstākļiem, varētu izveidot adaptīvu saikni starp slodzi un enerģijas padevi, tādējādi nodrošinot iekārtas normālu darbību. Ātruma regulatora teorija un konstrukcija ir mehāniskās dinamikas izpētes saturs. Ir daudz veidu ātruma regulatori. Starp tiem visplašāk izmantotais ir mehāniskais centrbēdzes ātruma regulators. Ātruma regulatori ar tahometra ģeneratoriem vai citām elektroniskām ierīcēm kā sensoriem ir plaši izmantoti dažādās rūpniecības nozarēs.
Ātruma regulatoram jāatbilst stabilitātes nosacījumiem:
① Kad ierīces ātrums atšķiras no iestatītās vērtības, ātruma regulators var veikt atbilstošu reakcijas darbību, un tajā pašā laikā ir jābūt pastāvīgam atjaunošanas spēkam, lai atjaunotu ātruma regulatoru tā sākotnējā stāvoklī. Centrbēdzes ātruma regulatora atspere ir daļa, kas rada atjaunojošo spēku. Šādu ātruma regulatoru sauc par statiski stabilu ātruma regulatoru. Tomēr statiski stabilam ātruma regulatoram pielāgošanas procesā var būt arī dinamiska nestabilitāte. Ja regulēšanas darbība ir pārmērīga un notiek apgrieztā regulēšana, faktiskā regulēšanas darbība veidos svārstību procesu. Ātruma regulatoru, kas var ātri vājināt svārstības, sauc par dinamiski stabilu ātruma regulatoru, pretējā gadījumā tas ir dinamiski nestabils ātruma regulators, kas nevar garantēt normālu mašīnas darbību.
② Amortizācijas pievienošana regulēšanas sistēmai ir veids, kā uzlabot dinamisko stabilitāti. Amortizācija regulēšanas sistēmā, piemēram, berze kinemātiskajā pārī, rada ātruma regulatoram zināmu nejutīgumu, tas ir, kad regulējamās vārpstas ātrums nedaudz atšķiras no iestatītās vērtības, ātruma regulators neveic atbilstošu darbību. Mehāniskā ātruma regulatora nejutība parasti ir aptuveni 1% no tā iestatītās vērtības. Ātruma regulators ar pārāk augstu jutību arī radīs neatbilstošas ​​regulēšanas darbības periodisku ātruma svārstību dēļ iekārtas normālas darbības laikā.
Ātruma regulatoru izmanto, lai dīzeļdzinēja apgriezienu skaits būtu stabils. Dīzeļdzinēja slodzes maiņas laikā attiecīgi mainīsies tā apgriezieni. Kad ātrums samazinās, ja regulators netiek noregulēts, dīzeļdzinējs galu galā apstāsies; kad ātrums palielinās, ja regulators nedarbojas, dīzeļdzinējs galu galā nespēs izturēt pārmērīgu centrbēdzes spēku un tiks bojāts. Regulatora funkcija ir uzturēt stabilu dīzeļdzinēja apgriezienu skaitu. Turklāt regulators var arī uzturēt dīzeļdzinēja minimālos un maksimālos apgriezienus, lai novērstu dzinēja apstāšanos pie maziem apgriezieniem un "aizbēgšanu" lielā ātrumā, radot mehāniskus bojājumus.