tu dong 2 -2010-09-04

i hc giao thng vn ti Tp. H Ch Minh

IU KHIN T NG (2)

Bi Hng Dng

iu khin t ng (2) August 2010 Bi Hng Dng

BHD - KT (2) Trang 2

1. nh gi hot ng ca mt h iu khin 7

1.1 nh gi hot ng ca mt h iu khin 7 1.1.1 Mc ch ca h iu khin 8 1.1.2 Cc ch tiu nh gi 9

1.2 Cc i lng nh gi hat ng ca mt b iu khin 11 1.2.1 Gi tr nh mc (nominal quantity value, nominal value) 11 1.2.2 Ch bo (Indication) 11 1.2.3 iu kin hot ng chun (reference condition, reference operating condition) 12 1.2.4 nhy (Sensitivity) 12 1.2.5 phn di (Resolution) 12 1.2.6 phn di ca thit b hin th (Resolution of a displaying device) 12 1.2.7 Gii hn trn (Discrimination threshold) 12 1.2.8 Vng khng nhy (Dead band) 12 1.2.9 Thi gian p ng vi hm bc (Step response time) 13 1.2.10 trung thc (Accuracy) 13 1.2.11 chnh xc (Precision) 14 1.2.12 Cn bnh phng trung bnh (Root mean square rms) 14 1.2.13 Cn bnh phng trung bnh thc (True root mean square) 14 1.2.14 T s loi b nhiu chung [Common-Mode Rejection Ratio (CMRR)] 15

1.3 Cc i lng nh gi hot ng ca mt h iu khin 15 1.3.1 Khi nim trng thi tnh v qu trnh ng 15 1.3.2 Khi nim v c tnh iu khin 18 1.3.3 Cc i lng c bn c trng cho trng thi tnh ca h iu khin 19 1.3.4 Cc i lng c bn c trng cho qu trnh ng 24

1.4 Cc i lng c trng cho h iu khin vng quay diesel 25 1.4.1 H s sai tnh 25 1.4.2 H s vng khng nhy 25 1.4.3 qu iu khin 26 1.4.4 Thi gian tr ca ng c diesel 26 1.4.5 Thi gian iu khin 27

1.5 Khi nim v c tnh iu khin ca ng c diesel 27 1.5.1 c tnh iu khin theo thi gian 27 1.5.2 c tnh iu khin tnh ca ng c khi c b iu tc, trn ta cng (moment) , cng sut c ch 27

1.6 c tnh cng sut, m men ca ng c khi lai chn vt 28 1.6.1 c tnh chn vt nh mc (thc) 28 1.6.2 c tnh chn vt tng i 32 1.6.3 c tnh iu khin tnh ca ng c diesel khi c b iu tc 34

1.7 c tnh m men tng ng [thanh rng, lng cp nhin liu (h)] ph thuc vo vng quay (n) ca ng c 36

1.7.1 Cn bng nng lng ca ng c diesel 36 1.7.2 Cc i lng tng ng 39 1.7.3 Quan h gia cc i lng 40 1.7.4 c tnh m men tng ng [h=f(n)] theo vng quay ca ng c diesel lai chn vt trn ta h-n 42 1.7.5 th h=f(n) t kt qu th nghim my Sulzer 4RND68-M 44

1.8 Tm tt 46

1.9 Cu hi n tp 46

1.10 Bi tp 47

2. Cc b iu khin vng quay ng c tu thy 48



2.1 Cc tnh cht c trng ca diesel khi l i tng iu khin s vng quay 48

2.2 B iu tc thy lc t l 52

2.3 B iu tc thy lc t l + tch phn (lin h ngc ph mm) 55 2.3.1 S 55 2.3.2 Hot ng: 56 2.3.3 Nhn xt 57

2.4 B iu tc in t 58 2.4.1 Cu to ca b iu tc in t 58 2.4.2 Nguyn l hot ng ca b iu tc in t 59 2.4.3 B thc hin (Actuator) 62 2.4.4 u im ca cc b iu tc in t 63 2.4.5 Nhc im ca cc b iu tc in t 63

2.5 Cm bin ti, Chia ti, Ti gc (Load Sensing, Load Sharing, Base Loading) 63 2.5.1 Cm bin ti (Load Sensing) 63 2.5.2 Chit p iu khin t s ti ( Load Gain Adjust Potentiometer) 64 2.5.3 Cu ti cn bng (Balanced Load Bridge) 64 2.5.4 Cm bin ti ra - Power Output Sensor 72 2.5.5 Ti gc ng b - Isochronous Base Load 72 2.5.6 Woodward Controller 2301A LSSC 9907 Series (Manual 26006) 73

2.6 B iu tc Woodward UG8D 77 2.6.1 Gii thiu chung v iu tc Woodward UG 77 2.6.2 Hot ng iu khin khi gim vng quay hoc gim ti 78 2.6.3 Hot ng iu khin khi tng vng quay hoc tng ti 81 2.6.4 Nhn xt v chnh b 82 2.6.5 C cu chnh sai tnh (Speed Droop) 83 2.6.6 C cu gii hn ti (Load Limit) 84 2.6.7 c im - ng dng 85

2.7 Cc thit b ph thng c trang b cho b iu tc ca ng c diesel tu thy 86

2.8 Woodward PGA 87 2.8.1 Cc thnh phn c bn 88 2.8.2 Van trt iu khin Pilot valve plunger (48) 89 2.8.3 Hot ng tng vng quay hoc tng ti 91 2.8.4 Hot ng gim vng quay hoc gim ti 92 2.8.5 Hot ng trc tip bng kh nn 92 2.8.6 Gii hn nhin liu theo p sut gi tng p v gii hn nhin liu theo tc t. 95

2.9 Quy trnh thay du cho b iu tc thy lc 103 2.9.1 Du dng cho b iu tc thu lc 103 2.9.2 Quy trnh thay du 103 2.9.3 Chnh van kim tit lu 104

2.10 Hiu chnh b iu tc ca ng c diesel tu thy hot ng c lp 105 2.10.1 Hiu chnh b iu tc sau thay du 105 2.10.2 Hiu chnh b iu tc trn ng c lm vic c lp 105 2.10.3 Hiu chnh b iu tc trn cc ng c lm vic song song 110

2.11 Tm tt 111

2.12 Cu hi n tp 111

2.13 Bi tp 112

3. Phn chia ti gia cc ng c trong li 114

3.1 B tr cc ng c lm vic song song 114

3.2 Cc yu cu chung cc ng c lm vic song song 115



3.3 Cc yu t nh hng n cht lng ha ng b ca cc ng c diesel lm vic song song vi nhm ti chung 116

3.4 iu khin phn chia ti gia cc my lm vic trong mt nhm ti chung 116 3.4.1 Chnh h s sai tnh phn chia ti theo mun 116 3.4.2 Chia ti u theo t l gia hai hoc nhiu my trong mt h ti chung 117 3.4.3 Chia ti lch gia hai my c cng sai tnh 118 3.4.4 Chia ti cho mt my nhn ti c nh, my cn li nhn ti bin thin 119

3.5 Tm tt 120

3.6 Cu hi n tp 120

3.7 Bi tp 120

4. H thng logic v ng dng 122

4.1.1 Gii thiu chung v h logic 122 4.1.2 i s Boolean 124 4.1.3 Cc bng gi tr ng 125 4.1.4 Cc nh lut Boolean c bn 125 4.1.5 ng dng 126

4.2 Cc phn t logic c bn thng c ng dng trong cc h thng KTX diesel 127 4.2.1 Khi nim chung 127 4.2.2 Cc hm logic c bn 127

4.3 Tm tt 129

4.4 Cu hi n tp 130

4.5 Bi tp 130

5. H thng iu khin t xa diesel chnh tu thy 132

5.1 Nguyn l xy dng cc chc nng iu khin ca H thng iu khin t xa ng c diesel tu thy 132

5.2 Khi qut v h thng t ng iu khin t xa ng c diesel tu thy 134 5.2.1 Kha nim c bn 134 5.2.2 Cc u im ca h thng t ng iu khin t xa 136 5.2.3 Cu trc ca h thng iu khin t xa 136 5.2.4 Nhng qui nh chung i vi h thng iu khin t xa ng c chnh tu thy 136

5.3 S thut ton chng trnh iu khin khi ng t xa ng c diesel lai chn vt nh bc 137 5.3.1 o chiu, khi ng bnh thng 138 5.3.2 Khi ng o chiu sang li trnh va 140 5.3.3 o chiu, khi ng trc tip ti u my 141

5.4 H thng iu khin t xa diesel Sulzer RND-90M lai trc tip chn vt 143 5.4.1 S lc v h thng iu khin t xa bng kh nn diesel Sulzer RND90M 143 5.4.2 Chc nng c bn ca h thng iu khin v cc nhm thit b 148 5.4.3 Cc thit b ph tr cho h thng iu khin 149 5.4.4 Thao tc c bn t bung iu khin 149 5.4.5 t tc 150 5.4.6 o chiu quay, TIN, "AHEAD" 151 5.4.7 Khi ng ng c, TIN, "AHEAD" 151 5.4.8 Dng ng c 153 5.4.9 o chiu v khi ng li ng c 154 5.4.10 o chiu trnh va 154 5.4.11 Chy my s c - Emergency Run 154 5.4.12 iu khin trc tip ti ng c 155

5.5 H thng iu khin kh nn ng c 4 hnh trnh G70, Nga 155



5.5.1 Thnh phn h thng 156 5.5.2 Thut ton chng trnh iu khin 156 5.5.3 Din bin thc t ca cc hot ng iu khin 161

5.6 Lu v chng trnh iu khin tc ng c 166 5.6.1 Lu chung 166 5.6.2 Khi iu khin tc ca mt ng c Diesel SULZER 167 5.6.3 Khi o tc v cm bin chiu quay thc trong h iu tc in t 170

5.7 Tm tt 170

5.8 Cu hi n tp 171

5.9 Bi tp v tho lun 171

6. H thng iu khin chn vt bin bc 174

6.1 Gii thiu chung 174 6.1.1 Cu to c bn ca h chn vt bin bc 174 6.1.2 B tr chung ca h thng iu khin bc 177

6.2 Cc chng trnh iu khin chn vt bin bc 180 6.2.1 Nguyn l iu khin bc v tc ca mt chn vt ULSTEIN 181 6.2.2 iu khin bc cnh v tc kiu ni tip 182

6.3 H thng iu khin chn vt trong b WICHMATIC 183

6.4 H thng iu khin bc chn vt ULSTEIN 186

6.5 Tm tt 190

6.6 Cu hi n tp 190

6.7 Bi tp 191

7. H thng t ng iu khin ni hi 192

7.1 H thng t ng iu khin mc nc ni hi 192 7.1.1 B iu khin mc nc ni hi kiu 1 xung 192 7.1.2 B iu khin mc nc ni hi hai xung 195 7.1.3 B iu khin mc nc ni hi ba xung 197

7.2 H thng t ng iu khin qu trnh chy trong ni hi v nhit hi qu nhit 197

7.3 H thng iu khin t ng chu trnh t du ni hi ph 199

7.4 Tm tt 203

7.5 Cu hi n tp 204

7.6 Bi tp, tho lun 204

8. H thng iu khin cc thit b v h thng ph 206

8.1 H thng iu khin t ng cp in v phn chia ti in trn tu thy 206

8.2 H thng t ng iu khin nhit nc ngt lm mt Diesel kiu 1 xung 209

8.3 H thng iu khin t ng nhit nc ngt lm mt Diesel kiu 2 xung 210

8.4 H thng iu khin t ng my phn ly nc ln du 211

8.5 H thng iu khin t ng nht ca du 213

8.6 H thng iu khin t ng my chng ct nc ngt 215

8.7 H thng iu khin t ng bm ht kh (la canh, bilge water) / cp du ln kt / cp nc ni hi 217



8.8 H thng iu khin t ng my nn gi 220

8.9 Tm tt 223

8.10 Cu hi n tp 223

8.11 Bi tp, tho lun 223

9. Ph lc 1: 225

10. Ph lc 2 236

10.1 Cm bin quang 236 10.1.1 Khi nim chung 236 10.1.2 Cm bin quang dn. 239

10.2 Cm bin nht 246

10.3 Cm bin hm lng sng du. 249

10.4 Cm bin hm lng kh chy n c 250

10.5 Cm bin khi. 251

10.6 Cm bin la (bo chy) 252



Chng 1

1. nh gi hot ng ca mt h iu khin

Mt h thng iu khin t ng thng bao gm hai nhm thit b chnh: nhm b iu khin (Controller) v nhm i tng c iu khin (Plant, Process, Controlled Object). kho st v nh gi hot ng ca hai nhm ny, ngi ta t ra cc tiu chun, quy tc nh gi nhm vo cc i lng c bn c trng cho hot ng ca tng nhm, tng thit b v c trng cho cc thng s ch to ca thit b. Bn thn cc b iu khin, m mi b iu khin cng ch l mt thit b trong cng nghip, s c nh gi theo cc h tiu chun chung dng trong cng nghip. Ta tm gi nhm tiu chun nh gi ny l cc i lng c trng cho cc b iu khin. V d, n s bao gm cc i lng nh tnh chnh xc, tnh nhanh, tnh nhy, di t l v.v. Cc i tng c iu khin va l i tng tc ng ca cc b iu khin, va l cc thit b pht cng sut dng cho nhiu mc ch s dng nng lng khc nhau trong thc t. Do vy, cc my mc, thit b vi tnh cht l i tng c iu khin, s c nh gi cc p ng ca chng i vi cc tc ng iu khin c gi n t b iu khin. Cc p ng u ra ny chnh l mc ch ct li ca vic thit k v trang b b iu khin. Ta tm gi cc i lng dng trong cc tiu chun nh gi ny l cc i lng c trng cho h thng iu khin. V d, l cc i lng nh sai tnh, vng khng nhy, thi gian iu chnh, qu iu chnh. Vi tnh cht l my mc, thit b pht nng lng dng trong cc lnh vc cng nghip, i tng c iu khin s c nh gi thng qua cc tiu ch ring m ta s khng xem xt y. V d, vi ng c diesel chnh tu thy, ta c cc i lng c trng nh cng sut nh mc, cng sut khai thc, cng sut gii hn, hiu sut, gii vng quay lm vic, gii vng quay cng hng v.v. 1.1 nh gi hot ng ca mt h iu khin H thng iu khin t ng c dng iu khin mt bin no ca i tng c iu khin. Khi dng n b iu khin th ngi ta thng hi "b iu khin hot ng tt n u" . Tuy nhin cu tr li khng phi l d. Trong phn ny ta s bn lut mt s phng php nh gi hot ng ca mt h iu khin. Bin c dng o s hot ng ca h iu khin l lch e(t). N l s sai khc gia gi tr t trc l hng s, hay l gi tr tham chiu (r) vi gi tr ca bin c iu khin. 1-1

2(3) = 4 5(3)



V gi tr ca bin c iu khin c th thay i theo thi gian, cho nn lch cng l mt bin ca thi gian. 1.1.1 Mc ch ca h iu khin

V nguyn tc mc ch ca h iu khin l lm cho sai s trong biu thc (1-1) bng khng hon ton. Nhng b iu khin li ch phn ng vi lch, ngha l khi c lch th b iu khin dc vo lm lch v gn bng khng. Nu lch bng khng hon ho v n nh ti th b iu khin khng bit lm g, v thc t l khng cn n b iu khin na. V vy, lun phi tn ti mt lch. Vn nh gi hot ng ca h iu khin by gi l lch ln n u v n thay i nh th no theo thi gian. Pht biu nh gi hot ng thc t hn l h thng iu khin t ng cn phi 1- n nh 2- To ra c s iu khin tt nht i vi bin c iu khin. Tnh n nh

Nu h iu khin c thit k tt, gi tr ca bin c iu khin s hi t v gn gi tr cho trc, ta ni h thng l n nh. i khi cha c b iu khin th h thng n nh, nhng khi a b iu khin vo hot ng th h bt u mt n nh, v cng c iu khin th cng mt n nh. iu khin trng thi tnh

Mc ch ca iu khin cn l gim sai tnh v nh nht. Khi h cn bng trng thi tnh, bin c iu khin vn bin thin trong mt di hp xung quanh gi tr n nh trung bnh, di ng nhin tn ti v chp nhn c. Ta gi di l vng khng nhy. iu khin giai on qu

Khi ta thay i gi tr cho trc mt khong ln, b iu khin s phi gia cng mt tn hiu iu khin ln a h iu khin v trng thi cn bng mi. l giai on p ng qu do thay i gi tr cho trc (setpoint change). Trng hp khc, khi gi tr cho trc c gi nguyn hng s, nhng c mt bin no ca i tng bin thin qu ln gy ra s thay i t ngt gi tr ca bin c iu khin. tc ng nh vy c gi l tc ng nhiu qu (transient disturbance). B iu khin s phi gia cng tc ng iu khin loi tr tc ng nhiu v n nh gi tr ca bin c iu khin. cng chnh l p ng nhiu qu do nhiu qu .



1.1.2 Cc ch tiu nh gi nh gi hot ng ca h thng iu khin t ng

tr li cu hi rng h iu khin hot ng tt nh th no chng ta phi nh gi hot ng ca h iu khin xem: Bin c iu khin c n nh khng H iu khin c tha mn cc yu cu iu khin trng thi tnh khng p ng qu ca h iu khin i vi s thay i gi tr cho trc v i vi cc tc ng qu ca nhiu c t yu cu mong mun khng C mt s ch tiu nh gi p ng ca h. Ni chung, thut ng "hiu chnh" (tuning) l ch vic ta chnh h thng iu khin nh th no c c s iu khin tt nht. nh gi p ng qu

nh gi p ng qu , ta ch yu nh gi hai loi p ng sau: p ng "l" v p ng c chu k. p ng dng l (Damped Response) p ng l ngha l trong qu trnh iu khin qu th bin c iu khin ch bin thin v mt pha ca gi tr cho trc, ch khng dao ng xung quanh . Hai ch tiu c th nh gi p ng l l

Thi gian iu khin tk c tnh t lc bin c iu khin vt ra khi vng khng nhy cho ti khi bin c iu khin li n nh trong vng khng nhy. Sai lch ln nht ca bin c iu khin l emax. Ty theo cc cch iu khin khc nhau m tra c tk v emax khc nhau. Ta s phi la chn gia thi gian iu khin nh m sai s nh ln, hay l ngc li. Hnh 1-1 (a) minh ha p ng l khi thay i ln t ngt gi tr cho trc t r1 sang r2. Hnh (b) l p ng l ca h i vi nhiu.



Hnh 1-1: p ng "l" ca mt h iu khin i vi thay i gi tr cho trc (a) v vi thay i ln tc ng qu (nhiu, ti) (b)

p ng c chu k (Cyclic Response) Dng p ng qu th hai l pp ng c chu k i vi s thay i ln t ngt gi tr cho trc hoc chu tc ng ca nhiu ln. Khi ny bin c iu khin b dao ng xung quanh gi tr cho trc. Hai ch tiu c th nh gi p ng qu c chu k cng l Thi gian iu khin tk V sai lch ln nht ca bin c iu khin emax Bn cht ca p ng ny s c thay i nh hiu chnh cc thng s ca mch iu khin. Ta cng s phi la chn gia thi gian iu khin nh m sai s nh ln, hoc ngc li, hoc l gia hai trng thi trn.

Hnh 1-2: p ng c chu k i vi thay i gi tr cho trc (a) v vi tc ng nhiu qu (b)

Cc ch tiu hiu chnh p ng ng chun c chu k

C mt s ch tiu hiu chnh p ng dao ng chun c dng. Trong c hai dng ph bin hn l tiu chun din tch nh nht v tiu chun p ng bin mt phn t. Tiu chun din tch nh nht (Minimum Area)



Trong tiu chun din tch nh nht (minimum area), vic hiu chnh l sao cho din tch rng bn di ng cong sai s theo thi gian e(t) l nh nht i vi cng mt mc kch thch (thay i gi tr cho trc hoc qu ). 1-2

@ = A|2(3)| E3 = FGIGFJF Tiu chun bin mt phn t (Quarter Amplitude) Trong tiu chun bin mt phn t th mc tiu ca vic hiu chnh mch iu khin l cho p ng c chu k ca bin c iu khin c bin nh ca dao ng chu k sau bng ca bin nh ca chu k dao ng trc. Vy

1-3

@L = @Q4 ; @W = @L4 ; X. X. Thng thng, bin nh dao ng ln nht cho php l @Q.YZ[ = 20% _^. 1.2 Cc i lng nh gi hat ng ca mt

b iu khin Mi thit b iu khin, thit b o, hoc b iu khin u phi c thit k v kim nghim theo nhng tiu chun nht nh. Cc i lng c kim nghim s c trng cho tnh cht (specification) hay kh nng lm vic ca thit b . Sau y l mt s i lng c s dng cho vic nh gi tnh cht ca cc thit b iu khin ni chung. 1.2.1 Gi tr nh mc (nominal quantity value,

nominal value) Gi tr nh mc l gi tr c lm trn hoc gn ng nht ca mt i lng c trng nht ca mt thit b hoc h thng o lng m n hng dn ngi dng s dng thit b thch hp nht. V d : 100 l gi tr nh mc ca mt in tr, c in trn thn in tr.

1.2.2 Ch bo (Indication) Ch bo l gi tr ca i lng c o m dng c o hoc thit b o ch ra. Mt ch bo c th c trnh by di dng nhn thy, hoc m thanh hoc c truyn ti mt thit b khc. Ch bo cng thng c trnh by dng l v tr ca mt kim ch trn mn hnh ca thit b tng t, hoc dy s trn mn hnh thit b s, hoc mt m s, hoc l gi tr ca mt i lng c gn cho php o mt vt liu.



1.2.3 iu kin hot ng chun (reference condition, reference operating condition)

iu kin hot ng chun c m t trc nh gi s trnh din ca thit b / h thng o hoc so snh cc kt qu o. iu kin hot ng chun cn l iu kin m ti lng khng chc c trng ca php o ca thit b l nh nht kh d. 1.2.4 nhy (Sensitivity)

nhy l ch tiu ca s thay i ca mt ch bo ca h thng ang o v s thay i mt gi tr ca mt i lng ang c o. Lu rng nhy ca mt h thng o c th ph thuc vo gi tr ca i lng ang c o. ng thi s thay i c xem xt trong mt gi tr ca mt i lng ang c o phi ln so vi phn di. 1.2.5 phn di (Resolution)

phn di l lng thay i nh nht trong mt i lng ang c o m n gy ra mt s thay i tng xng trong s ch bo tng ng. Lu l phn di c th ph thuc vo, ly v d, tp nhiu (bn trong hoc bn ngoi) hoc vo ma st. N cng ph thuc vo gi tr ca i lng ang c o. 1.2.6 phn di ca thit b hin th (Resolution

of a displaying device) phn di ca thit b hin th l lng khc nhau nh nht gia cc hin th trn thit b m chng c th c phn bit r rt.

1.2.7 Gii hn trn (Discrimination threshold) Gii hn trn l lng thay i ln nht ca gi tr ca mt i lng c o m n khng gy ra mt s thay i nhn thy no trong ch bo tng ng.

1.2.8 Vng khng nhy (Dead band) Vng khng nhy l khong cc i m trong di mt gi tr ca mt i lng ang c o c th c thay i theo c chiu tng v gim m khng sinh ra mt s thay i nhn thy no trong ch bo tng ng. Lu l vng khng nhy c th ph thuc vo tc thay i. Cng thc xc nh vng khng nhy



1-4

+}(%) = _^.YZ[ _^_^ 100(%) }(%) = _^.Y~ _^_^ 100(%) Trong _^.YZ[ X _^.Y~ l ngng trn v di tng ng ca vng khng nhy; _^ l gi tr trung bnh, n nh, trng thi tnh ca bin c o. Thng thng, _^ uc xc nh nh sau

1-5

_^ = _^.YZ[ _^.Y~2 1.2.9 Thi gian p ng vi hm bc (Step

response time) Thi gian p ng vi hm bc l khong thi gian t lc m mt i lng u vo ca mt thit b / h thng ang o chu s thay i t ngt gia hai gi tr l hng s c th v thi im khi m mt s ch bo tng ng bt u n nh li trong cc gii hn c th xung quanh gi tr tnh cui cng. Xem 3 trn Hnh 1-1.

1.2.10 trung thc (Accuracy) trung thc l mt php o kh nng ca thit b c th ch bo trung thc gi tr ca tn hiu c o. Thut ng ny khng c quan h vi phn di. Tuy nhin, n khng th tt hn phn di ca thit b. trung thc thng c tnh l

1-6

34JI 35 = (% 5 5 5) + 5 3I V d Mt vn k c 5 ch s c trung thc l 0.0125% ca s c c + 24 V trong di o 2.5V th s c sai s l 149 V khi o mt tn hiu l 1 V.

34JI 35 = 0.0125100 1() + 24 = 125 () + 24() = 149() Mt khc, phn di ca vn k ny l 12 V, tc l 12 ln (149/12) tt hn trung thc.



1.2.11 chnh xc (Precision) chnh xc l mt thc o tnh n nh ca thit b v kh nng ca thit b trong vic cho ra kt qu o ging nhau sau rt nhiu ln o i o li cng mt tn hiu vo. chnh xc c xc nh theo

1-7

5I 5 = 1 | @X()||@X()| Trong = gi tr o ca ln o th n @X() = gi tr trung bnh ca nhm n gi tr o V d: Nu ta o mt in p hng s 1V, v ta nhn thy rng gi tr o c sai khc 20 V gia cc ln o chng hn, vy chnh xc ca php o l

5I 5 = 1 |[1() 20] 1()||1()| = 1 20 1 = 0.99998 99,98% Ngha l chnh xc c 6.25 ln (125V /20V) tt hn trung thc. 1.2.12 Cn bnh phng trung bnh (Root mean

square rms) Cn bnh phng trung bnh l mt gi tr gn cho tn hiu dng xoay chiu mt lng tn hiu mt chiu cn thit to ra c mt lng nhit tng ng trong cng mt ti. Biu thc ton hc ca n l

1-8

Y = [Q (3)LE3] Hoc n gin hn 1-9

Y = {4JI I 5[(3)L]} 1.2.13 Cn bnh phng trung bnh thc (True

root mean square) Cn bnh phng trung bnh thc l mt phng php c trng o gi tr cn bnh phng trung bnh ca mt tn hiu. Phng php ny cho ra kt qu trung thc nht gi tr ca cn bnh phng trung bnh bt k hnh dng ca tn hiu xoay chiu nh th no.



1.2.14 T s loi b nhiu chung [Common-Mode Rejection Ratio (CMRR)]

T s loi b nhiu chung l mt thc o kh nng ca thit b trong vic loi b mt tn hiu cp chung vo c hai nhnh dy o u vo. V d, nu ta o mt nhit k cp nhit in trong mi trng tp nhiu, th nhiu s xut hin u c hai nhnh dy dn vo cp nhit in. Tp nhiu ny l tn hiu chung v c loi b bi CMRR ca thit b. CMRR c xc nh theo cng thc sau 1-10

= 20log ( G 5 5 G IGJ 5JI ) n gin hn 1-11

= 20log (~. ~ ) 1.3 Cc i lng nh gi hot ng ca mt

h iu khin

1.3.1 Khi nim trng thi tnh v qu trnh ng p dng nh lut 2 Newton vo mi vt th hoc c h, vi chuyn ng di ta c

1-12

F EX(3)E3 = ; ^ = ; Trong , m l khi lng ca h, (kg) = l gia tc di, (m/s2), X(3) = [() l vn tc di, (m/s), x(t) = chuyn v di, (m) = l lc tc ng (N), vi l lc cp (pht), l lc cn (tiu th) Vi h c chuyn ng quay, ta c



1-13

E(3)E3 = ; ^ }(3) = ; Trong , J - l m ment qun tnh ca h tham gia chuyn ng quay, (. F. L) }(3) = () l gia tc gc, (L), (3) = () l vn tc di, (Q), (3) = chuyn v gc, (rad, khng th nguyn) = , l m men tc ng, (N.m), vi l m ment cp (pht), l m ment tiu th (cn) T phng trnh (1-12), nu lc cp bng lc tiu th ( = ) th tng lc tc ng vo h F = 0, nn gia tc di () = 0 v nh vy X(3) = 5I3, ngha l h c chuyn ng u, hay cn gi l chuyn ng theo qun tnh. Khi , ta ni h trng thi cn bng nng lng, hay l trng thi cn bng tnh, hay gn hn, trng thi tnh (steady state). Nh vy trng thi tnh ca mt h l trng thi m h c c s cn bng gia nng lng cp v nng lng tiu th (thot), v vn tc ca h l khng thay i theo thi gian. Nhn xt

Trng thi tnh ca mt h l trng thi m h c c s cn bng gia nng lng cp v nng lng tiu th (thot), v vn tc ca h l khng thay i theo thi gian. Nu lc tc ng thay i, nhng lc pht = 5I3 cn lc cn = X4 th () 0. Tc di ca h s tng hoc gim. Ta gi giai on ny ca h l giai on chuyn tip (transient). Nu lc tc ng thay i, nhng lc pht = X4 cn lc cn = 5I3 th () 0. Tc di ca h cng s tng hoc gim. Nhng ta gi giai on ny ca h l giai on chuyn ch (setpoint change). Ta c cch nh gi tng t nh trn vi c h c chuyn ng quay. Mu M=0, ta ni c h ang cn bng, hay trng thi tnh. Nu 0 ta ni c h ang qu trnh chuyn tip, hay qu , hay chuyn ch , hay qu trnh ng.

Nhn xt



Qu trnh ng ca h l giai on m h b mt cn bng gia nng lng cp (pht) v thot (cn, tiu th, tiu ph), khi cc i lng c bn c trng cho h l cc bin thay i theo thi gian.

Phn bit thng s v bin s

Khi h trng thi tnh, ta c cc thng s (Parameters) nh gi trng thi tnh. Khi c h trong qu trnh ng, ta c cc bin s (Variables) nh gi qu trnh ng. Cng cn lu rng trong cc c h thc t, nng lng cp vo my mc, ng c, thit b khng hn l nng lng pht.

V d 1 Mt ng c t trong nhn nng lng cp l tng nng lng ca nhin liu v kh nn cp vo ng c, = + , vi gi nh rng tan b lng nhin liu c cp vo ng c u c t ht hon ton trong bung t ng c v sinh cng ln trc ng c. S c nhiu trng hp nhin liu b chy rt trn tuyn x, ng nhin phn nhin liu ny khng sinh cng ln trc ng c. Nhng lng nhin liu cp vo ng c li do b iu tc khng ch, ngha l u ra ca iu tc quy nh lng cp nhin liu (u vo ca ng c). Cho nn, mt phn tc ng u ra ca iu tc li b tn hao v ch v nhin liu b chy rt trong ng x. Tng t, nu bm cao p cp du t (nhin liu) vo ng c b mn, lng lo, ngha l piston v xylanh c khe h qu ln, bm khng gi kn c du trong xilanh khi du c p sut cao, th chuyn v ca piston (tng ng l chuyn v ca thanh rng nhin liu (fuel rack), h) s b hao ph mt phn v lng nhin liu thc t c cp vo ng c nh hn, khng tng xng vi chuyn v thanh rng nhin liu (h). iu tc li cng ch bit n thanh rng nhin liu, khng bit c bm cao p b mn, b tt du hay khng. V d 2 Cng l ng c t trong va ni trn, khi ta cp nhin liu v khng kh vo xilanh ca ng c, gi nh l ton b phn nhin liu ny u c t chy, bin thnh nng lng = + v u c sinh cng trong xilanh ng c. Nhng do ng c c cu to t xilanh, piston, xc mng, trc khuu, c cu phn phi kh v nhin liu v.v. v khi ng c b t nng th n ta nhit ra mi trng, thi nhit qua kh x (nng) v mt phn nng lng b mt i do phi lm mt ng c, nu khng lm mt th kim loi cu thnh ng c s b nng chy thnh lng, khng cn ng c na. Cho nn cho ng c quay c khng ti n cng cn c cp mt phn nng lng thng cc chuyn ng mast, qun tnh v tn nhit va nu. Ta gi phn nng lng ny l , nng lng cn cho ng c chy khng ti, tng ng l chuyn v thanh rng nhin liu . Phn ny c th gi l phn nnnngg llng b tiu ph, . Vy, ch cn mt phn nng lng c dng sinh cng lm trc ng c quay, dng



lai chn vt y tu chuyn ng, hoc lai my pht in. Ta gi phn nng lng ny l nng lng ng c pht ra c, , hay nng lng c th sinh cng c ch. Nh vy, 1-14

= = + R rng l nng lng pht ra t ng c nh hn nng lng cp vo ng c mt lng l . Nu tnh nng lng tng ng theo chuyn v thanh rng nhin liu, ta c 1-15

= Trong , = l chuyn v ton b ca thanh rng, tng ng vi nng lng cp, l phn chuyn v thanh rng tng ng vi nng lng ng c pht ra c, v phn nng lng ny cc th s c dng c ch pht in, lai ti ngoi v.v. Ty vo trng thi ng hay tnh m phn nng lng pht c th c dng mt phn hay ton b cho sinh cng c ch. Gi phn nng lng sinh cng c ch (ttiu th c ch) cho ti ngoi l , th khi h trng thi cn bng ta c = . Trong qu trnh chuyn tip, . Tt c cc phn tch trn l hon ton ph hp vi quy lut bin i nng lng trong cc qu trnh thc. Mi qu trnh bin i nng lng u km theo tn tht, hay hiu sut ca cc qu trnh bin i nng lng (%) u nh hn mt n v. (%) = ~ 100(%) Trong , ~ l nng lng np vo, l nng lng xut ra c khi h. Trong v d trn, bm cao p ca ng c l mt thit b bin i nng lng. ng c t trong cng c qu trnh bin i nng lng. t ra, trong h thng ny cng c hai c cu bin i nng lng c lp ni tip nhau, bm cao p cung cp nhin liu c ni tip ngay sau n bi mt ng c t trong. Cc phn tch trn l s cnh tnh cho chng ta trong qu trnh hiu chnh cc thit b iu khin trong thc t.

1.3.2 Khi nim v c tnh iu khin Quan h ca bin c iu khin y(t) theo thi gian c gi l c tnh iu khin. Do ta c trng thi tnh v qu trnh ng, nn i khi ta phn ra c tnh iu khin tnh v c tnh iu khin ng tng ng. Mi quan h y(t) theo thi gian c th c th hin bng hm s, bng ng cong trn th. Hnh 1-4 l mt ng c tnh iu khin ca mt h iu khin, trong th hin p ng ra ca h (bin c iu khin) thay i theo thi gian di tc ng ca nhiu l vic np ti nh mc cho h thng. Gi tr cho trc (yr) c gi nguyn nhng gi tr thc, tnh ca bin c iu khin khi chy khng ti (y0) v chy y ti (yf) li khc vi (yr), cho nn c sai tnh.



Ngoi ra, khi tch b iu khin ra khi i tng xem xt p ng u ra ca b iu khin u(t) theo thi gian, i vi mt s dng tn hiu vo chun, ta c quan h u(t) ph thuc e(t) theo thi gian, v gi l c tnh iu khin mch h, hay p ng mch h ca b iu khin. c tnh iu khin mch h cng c th hin bng quan h hm s, hoc quan h trn th. Hnh 1-3 (c) l p ng mch h ca mt b iu khin t l + tch phn i vi u vo l hm bc n v e(t).

Hnh 1-3: p ng PI mch h ca mt b iu khin PI vi hm bc e(t)=1(t)1

1.3.3 Cc i lng c bn c trng cho trng thi tnh ca h iu khin

nh gi trng thi tnh ca h iu khin, bao gm b iu khin v i tng c iu khin, ngi ta thng nh gi p ng u ra ca h (tc l p ng ra ca i tng c iu khin), thng qua hai i lng c bn sau y. 1.3.3.1 H s sai tnh (Steady State Error, Offset, Speed

Droop...), (%) Gi s h thng iu khin c i tng c iu khin ang lm vic ti mt trng thi cn bng khng ti (no load), c gi tr ca bin c iu khin ^(3) = ^, gi tr t trc (set point) ca y(t) l ^ v c gi khng i. Sau ta vn gi nguyn gi tr t trc ^ nhng np y ti (full load) cho i tng c iu khin, h s ri vo qu trnh chuyn tip, y(t) bin thin theo thi gian v c gi tr khc ^. Sau mt thi gian chuyn tip h s t c trng thi cn bng mi. Khi , bin c iu khin s t gi tr n nh mi ti ^(3) = _^. Thi gian chuyn tip t trng thi cn bng c ^ sang trng thi cn bng y ti c _^ l 3 v c gi l thi gian iu khin. Nh vy vt qua giai on qu , gi tr ca bin c iu khin cc trng thi cn bng (trng thi tnh) s thay i t ^ cho trng thi khng ti sang _^ cho trng thi ton ti. Lng sai khc (y0 yf) c gi l sai s tnh (off-set, steady state error, speed droop). HH ss sai tnh biuu tthh ggii ttrr ttnnhh tthheeoo pphhn trm ca lng sai tnh so vii ggii ttrr ttrruunngg bbnnhh ccaa bbiin c iuu kkhhiinn kkhhii hh ttrrnngg tthhii ttoonn ttii ((hhaayy ttrrnngg tthhii llmm vviicc nnhh mmcc)).. N c xc nh theo cng thc sau: 1 Hnh 3-11, T ng 1, BHD



1-16

(%) = ^ _^_^ 100(%) = @ 100(%) V d 1 ng c diesel khi chy khng ti c vng quay n nh l 840 v/p. Sau , ngi ta cho ng c nhn dn ti n 100% ti m khng ng chm g n nm t vng quay cho trc iu tc th vng quay ng c gim dn xung v n nh 800 v/p. Vy, sai tnh ca ng c diesel khi c iu tc l

(%) = ^ _^_^ 100(%) =840 800()800() 100(%) =

40800 100(%)= +5(%) V d 2 ng c diesel khi chy khng ti c vng quay n nh l 800 v/p. Sau , ngi ta cho ng c nhn dn ti n 100% ti m khng ng chm g n nm t vng quay cho trc iu tc th mi ln tang ti vng quay ng c gim xung mt lng, ri cui cng n nh 800 v/p. Vy, sai tnh ca ng c diesel khi c iu tc l

(%) = ^ _^_^ 100(%) =800 800()800() 100(%) =

0800 100(%)= +0(%) Nu ^ < _^ th (%) < 0. h thng lm vic n nh, ccm chnh h s sai tnh v < 0. iu ny s c gii thch cc phn sau ca ti liu ny.



Hnh 1-4: p ng tnh v ng ca mt i tng c iu khin dng xc nh cc i lng c bn c trng cho h iu khin, sai tnh dng

Hnh 1-4 m t din bin mt qu trnh chuyn tip ca mt h thng t khng ti sang nhn ti nh mc. Qu trnh chuyn tip ny din ra khi ta tng ti cho h thng t khng ti ti y ti. Bt u tng ti th bin c iu khin gim gi tr, do nng lng cp b thiu ht so vi nhu cu. Nh lng st gi tr y(t) ny m b iu khin s hot ng v a ra c tc ng iu khin u(t) nhm cp thm nng lng cho i tng c iu khin, gi tr ca bin c iu khin y(t) s phc hi. Tuy nhin, ty vo thuc tnh ca b iu khin v s ci t ca ngi dng m bin c iu khin s phc hi c n u. Nu sau khi h t c trng thi cn bng mi, vi ti nh mc m _^ < ^ th ta c sai tnh (%) > 0 nh trn hnh. Thc t, i khi chng ta s cho h thng ang chy y ti sang chy khng ti, quan st p ng ca h thng trong giai on chuyn tip ny ta cng c th xc nh c sai tnh v cc i lng c trng khc cho h. Hnh 1-5 minh ha cho trng hp nh ti ny. R rng l khi nh ti th bin c iu khin s tng gi tr. Nh m b iu khin s c tc ng lm gim nng lng cp vo h duy tr bin c iu khin v gn gi tr ban u. Trng hp nh trn hnh cho ta sai tnh (%) > 0.



Hnh 1-5: p ng ca h iu khin khi nh ti, sai tnh dng

Nu ^ = _^ th (%) = 0, ng y0 trng vi ng yf. Cc on cong cn li di chuyn theo, tng ng vi ng y0. Xem Hnh 1-6.

Hnh 1-6: p ng ca mt h iu khin c sai tnh bng khng, (%) =

1.3.3.2 H s vng khng nhy (Dead Band) H s vng khng nhy l di gi tr ca bin c iu khin, c tnh theo phn trm ca gi tr nh mc n nh ca n, vi iu kin l nu bin c iu khin dao ng trong di nhng b iu khin vn khng c tc ng iu khin tch cc. Thng thng, h s vng khng nhy c k hiu l (%), gi tr cho php khong 1,5(%) cho mt na di, 3% cho ton di v thng c xc nh ch lm vic n nh ton ti ca i tng c iu khin. Ly v d trn Hnh 1-4 th gi tr cao nht ca yf l yfmax, cn gi tr nh nht ca yf l yfmin th h s vng khng nhy c xc nh nh sau



1-17

+}(%) = _^YZ[ _^_^ 100(%) }(%) = _^Y~ _^_^ 100(%) V d: ng c diesel c vng quy nh mc khi chy y ti l 800 v/p, khi , vng quay ng c dao ng thng xuyn trong khong t 812 v/p n 788 v/p m thanh rng nhin liu (h) khng dch chuyn. Nu vng quay ng c vt qu 812 v/p hoc gim xung thp hn 788 v/p th iu tc bt u y thanh rng theo chiu gim hoc tng tng ng duy tr vng quay ng c v hng 800 v/p. Vy h s vng khng nhy ca h iu khin vng quay ng c ny l +}(%) = _^YZ[ _^_^ 100(%) =

812() 800()800() =+12800 100(%)= +1.5(%)

}(%) = _^Y~ _^_^ 100(%) =788 800 800 =

12800 100(%)= 1.5(%) H s vng khng nhy l mt thuc tnh c hu ca mi h thng iu khin, ta khng th loi tr n m ch c th gim bt gi tr ca n thi. Vng khng nhy l sn phm ca cc hin tng, qu trnh sau:

Ma st gia cc chi tit chuyn dch tng i vi nhau trong h thng nh bn trong b iu khin v bn trong i tng c iu khin. V nh bn trong b iu tc, cc c cu ni gia trc ra b iu tc v ng c, ti c cu thanh rng bm cao p ng c v.v. Cch khc phc l lm gim ma st cc cp chi tit tip xc nh bi trn tt, cn chnh cc khp truyn ng n khng b kt, vng v.v. Mt mt chuyn dch ti cc khu khp truyn ng c kh hoc thu lc. V d, thanh truyn t iu tc ra thanh rng BCA ng c c cc khp b mn, lng khp nn khi BT ra lnh iu khin nhng thanh rng cha chu dch chuyn ... Cch khc phc l phc hi kn kht cho cc khp, v dng l xo cng khp kh khe h v.v. Tnh khng tuyn tnh v tnh khng thun nghch ca cc qu trnh thc c tham gia vo qu trnh iu khin. Nhc im ny ch c th gim bt bng cch la chn vt liu ch to tt hn tt hn... nhng khng bao gi loi b c hon ton.



1.3.4 Cc i lng c bn c trng cho qu trnh ng

QQu trnh nngg l giai on chuyn tip ca h thng t mt trng thi cn bng ny sang trng thi cn bng khc khi h chu tc ng ca nhiu chnh (ti ...) hoc do ta thay i gi tr cho trc ca bin c iu khin c. Xem tip Hnh 1-4. Trong ti liu ny, ta ch xem xt hai i lng c bn c trng cho qu trnh ng, l thi gian iu khin tc (s, giy) v qu iu khin Am(%). 1.3.4.1 Thi gian iu khin, tk (Controlling time) Qu trnh ng c xc nh t im kt thc ca trng thi tnh c ti im bt u ca cc trng thi tnh mi, nghi l t khi gi tr ca bin c iu khin y(t) bt u vt ra khi vng khng nhy (thi im bt u, t0) ti khi y(t) bt u tr li vng khng nhy trng thi can bng mi ri yn (thi im kt thc, t1). Thi gian tnh bng giy ca giai on chuyn tip ny c gi l thi gian iu khin, tk. Thi gian iu khin ph thuc vo qun tnh ca i tng c iu khin, tnh tr ca b iu khin, loi b iu khin c dng c hot ng iu khin loi g (t l, t l + tch phn...), cht lng bo dng v hiu chnh cc h iu khin v.v. Theo tiu chun M, thi gian iu khin c chun cho php l 5 giy cho cc h c qun tnh nh, 20 giy cho cc h c qun tnh ln. Tuy nhin, cc h nh sinh hn nc ngt my chnh, hoc cc bu hm v.v. c qun tnh rt ln th thi gian iu khin tk di hn, v c tnh bng pht. Vic la chn tng hay gim thi gian iu khin cn n s cn nhc nhiu yu t v kh phc tp. Gi tr ca n cng c nh hng n qu trnh lm vic song song ca nhiu h trong mt li ti chung. Khi , thi gian iu khin ca cc h trong li ny phi c chnh cho gn ging nhau m bo phn chia ti tt hn gia cc h trong mt li. 1.3.4.2 qu iu khin (Overshoot). xc nh qu iu khin, ta xem xt p ng ra c tnh dao ng ca i tng c iu khin, chnh l bin c iu khin y(t). T s gia bin ca nh dao ng u tin Am1 ca bin c iu khin y(t) so vi gi tr cn bng tnh ca bin c iu khin trng thi cn bng y ti (yf) tnh theo phn trm ca (yf) c gi l qu iu khin (Overshoot), @Y(%).

1-18

@Y(%) = @YQ_^ 100(%) qu iu khin ph thuc vo thuc tnh v p ng ca b iu khin, vo thuc tnh ca i tng c iu khin, vo cht lng hiu chnh s phi hp cng tc gia b iu khin v i tng iu khin thng qua cc h thng hiu chnh b (hiu chnh tc ng tch phn, vi phn nh chnh m van kim b v.v.). qu iu khin cho php c th ti 20%.



1.3.4.3 Thi gian tr, Tdl (Lag time) Ngoi hai i lng trn, ngi ta cn cn nhc n tthi gian tr Tdl (lag time) ca h thng, tnh bng giy. Thi gian tr ca b iu khin c tnh t lc b iu khin bt u nhn tn hiu lch n khi n xut ra c mt tc ng iu khin thc t. Thi gian tr ca i tng c tnh t lc i tng bt u nhn tc ng iu khin t b iu khin ti khi gi tr ca bin c iu khin bt u thay i di tc dng thc t ca tc ng iu khin . S c tnh hung s phi hp xu ca cc tnh tr ny c th lm cho h thng khng bao gi t c s n nh. V d, tnh tr ca ng c diesel ph thuc vo cht lng k thut v s hiu chnh ca ng c. Khi ta tng ga, lng cp du vo ng c tng chng hn, nhng ng c li tng tc chm nu t hp piston-xilanh lng, u phun km, phun khng sng, bm cao p qu lng khng th cp du ng tm ng lng, gc phun v phi kh b lon... 1.4 Cc i lng c trng cho h iu khin

vng quay diesel Chng trnh ny s xem xt kh nhiu n cc b iu khin vng quay ng c diesel v vic iu khin hot ng phn chia ti gia cc ng c diesel trong h ng lc tu thy. Do vy, ta s p dng cc klhi nim va xem xt vo cho h iu khin vng quay diesel. 1.4.1 H s sai tnh

Theo cng thc (1-16), p dng cho diesel c bin c iu khin l s vng quay trc khuu n(t), ta c h s sai tnh nh sau 1-19

(%) = I I_I_ 100(%) = @ 100(%) Trong , I l s vng quay n nh ca ng c khi n chy khng ti (v/p); I_ l s vng quay n nh ca ng c khi chy y ti (v/p). 1.4.2 H s vng khng nhy

H s vng khng nhy c xc nh theo cng thc (1-17) nh sau 1-20

+}(%) = I_YZ[ I_I_ 100(%) }(%) = I_Y~ I_I_ 100(%)



Trong I_YZ[ l nh dao ng cao nht ca vng quay ng c khi n chy y ti, I_Y~ l nh dao ng thp nht ca vng quay ng c khi n chy y ti m iu tc khng c tc ng thc t n ng c (ngha l u(t)=const). 1.4.3 qu iu khin

qu iu khin c xc nh theo cng thc (1-18), vi @YQ l lng qu vng quay ng c, (v/p). 1-21

@Y(%) = @YQ_^ 100(%) =@YQ()I_() 100(%)

1.4.4 Thi gian tr ca ng c diesel Thi gian tr ca ng c l thi gian tnh t lc ti v/hoc tc ng c bt u thay i cho ti khi ng c bt u c s thay i v vng quay hoc ti i tc ng ca ti v/hoc tc t cho ng c. C rt nhiu yu t nh hng n thi gian tr ca ng c. Sau y l 5 tc ng chnh: 1. Mt lng tr ca b iu tc khi cm bin s thay i ti/vng quay ng c, s thay i ny din ra trc, ri vng quay qu vng iu tc mi thay i theo, v ch vng quay qu vng thay i ln th mi c tc ng ra t qu vng. 2. Mt lng tr t chnh bn trong cc c cu c kh, t thi im qu vng cm bin c s thay i cho ti khi iu tc a ra c tc ng thc t p ng li vi s thay i ti hoc tc t. l do c qun tnh ca cc c cu trong b iu tc. 3. Mt khong thi gian tnh t lc b iu tc bt u ra tc ng ln thanh rng nhin liu cho ti thanh rng nhin liu ti cc bm thc s chuyn v. 4. Mt khong thi gian cn hiu chnh lng cp nhin liu vo ng c. Ngha l, bm cao p nhin liu ang cp mt lng du c tng ng vi ti c, gi n c t sang v tr cp mi bng cch xoay piston rnh xo bm cao p, hoc thay i thi im ng m van cp, thot nhin liu. T c thm mt khong tr cho ti lc nhin liu c cp vo ng c va cho lng thay i ti mi hoc tc t trc mi. 5. Mt khong thi gian cn thit cho lng du mi c b sung thm vo theo ti/tc t c th chuyn i c thnh cng thnh ra cng sut / tc mi ca ng c. Ngha l, nhin liu cn c thi gian bin i t ho nng sang nhit nng ri sang cng sut c gii ra trn trc ra ng c. Mi tc ng nu trn t nhiu chu nh hng ca trng thi k thut v iu kin khai thc thc t ca ng c.



1.4.5 Thi gian iu khin Thi gian iu khin c xc nh tng t nh mc trn.

1.5 Khi nim v c tnh iu khin ca ng c diesel c tnh iu khin ca h t ng iu khin th hin mi quan h ca p ng ra ca h thng i vi cc tn hiu / i lng u vo ca h. p ng ra ca h thng iu khin thng c k hiu y(t), v d nh vng quay ng c. Cc i lung vo c th l tn hiu cho trc, tn hiu sau cm bin gi tr thc ca bin c iu khin, lch, hoc nhiu (ti). Chng ta s s dng ba dng c tnh iu khin sau y cho cc h iu khin vng quay ng c diesel.

1.5.1 c tnh iu khin theo thi gian c tnh iu khin ca ng c t trong c trang b b iu khin vng quay, xt theo thi gian th c dng nh trong Hnh 1-4 v.v. khi ta thay y(t) bng n(t). Trong n(t) c n v l (v/p) v l bin c iu khin. Trn hnh ny ta thy c p ng tnh v ng ca s vng quay trc ra ng c n(t) theo thi gian thc. Dng c tnh ny ta c th tm thy trong cc ti liu th my xut xng (shop trial), hoc th tu chy bin (sea trial), c bit l ti liu th cc my diesel lai my pht in. Khi lp m hnh cc h niu khin vng quay ng c diesel ta cng hay s dng dng c tnh ny.

1.5.2 c tnh iu khin tnh ca ng c khi c b iu tc, trn ta cng (moment) , cng sut c ch

M u

Dng c tnh iu khin th hai li th hin mi quan h gia m men c ch ca ng c pht ra [, (. F)], hoc cng sut c ch ng c pht ra [, ()] ph thuc vo s vng quay ng c [n, (v/p)]. = (I) = (I) chnh l cc c tnh ngoi m men v c tnh ngoi cng sut ca ng c. Trong , ta lng thm cc ng c tnh iu khin tnh ca ng c khi c b iu tc. Dng c tnh ny thng c chng ta dng trong cc ti liu v khai thc h ng lc, hiu chnh phn chia ti ca cc ng c trong mt h thng ng lc.



1.6 c tnh cng sut, m men ca ng c khi lai chn vt Nu mt ng c diesel lai trc tip mt chn vt v ta tng gim vng quay ng c tht chm th tng thi im, m men c ch ca ng c pht ra bao nhiu s c tiu th va ht by nhiu lm quay chn vt cng vng quay vi trc ng c. Ngha l m men pht ca ng c va bng m men tiu th trn trc chn vt, = = . IL, hoc cng sut ng c pht ra c tiu th va kht cho chn vt, = = . IW. Hnh 1-7 m t hai quan h ny l cc ng M v A.Cf tng ng. V th, ngi ta cn gi ng M l c tnh ngoi m men chn vt ca ng c diesel.

1.6.1 c tnh chn vt nh mc (thc)

Hnh 1-7: c tnh cng sut, m men chn vt ca ng c SULZER 4RND 68M trn h trc ta thc

Ch thch: N (kW) cc ng c tnh cng sut chn vt nh mc (Cf), buc tu ti bn

(Nu), 120% ti (1.2Cf) v 80% ti (0.8Cf) M (Ton.m) ng c tnh m men nh mc (~ = _)



Cc im A (Cf = 0.001633333 kW/(v/p), Nf=100%=5,500kW, nf=100%=150 v/p), A75 (0.75 Nf, 0.909 nf), A50 (0.5 Nf, 0.794 nf), A25 (0.25 Nf, 0.6304 nf) cc im cng tc ton ti, 75%, 50% v 25% cng sut.

Khi buc tu ti bn, ta c ng Nu, vi Au (3,675 kW, 100 v/p) v Cu = 0.003675 kW/(v/p).

ng m men chn vt nh mc khng i Mf = Const = 35.77336 (Ton.m) l ng thng i qua gc 0, Au v A.

ng c tnh cng sut c ch (A.Cf) c thit lp theo cng thc nh sau. Ngi ta bit trc cng sut khai thc y ti (Nef), vng quay khai thc nh mc (nf) ca ng c. Cng sut khai thc ton ti thng nh hn cng sut nh mc ca ng c (nominal power, Nn). Khi thit k tu ngi ta chn trc mt c tnh cng sut c ch ca chn vt i qua im cng sut khai thc ton ti v vng quay khai thc nh mc ca ng c (nf, Nef). Khi cng sut c ch ca ng c s c xc nh theo 1-22

= ~ IW Trong ch ch di (i) c trng cho cc ng c tnh cng sut b phn ca chn vt. V d, khi ch nh mc, ta c ~ = _; cng vng quay nx nhng cho ~ ln lt l cc hng s c gi tr bng 1.1, 0.9, v.v. ca _, ngha l ~ = 1.1 _; 5 ~ =0.9 _ X. X. th ta c cc ng c tnh cng sut b phn ca chn vt, khc vi nh mc. M cng sut v m men ng c quay c quan h 1-23

= I Cho nn = _ IW = _ IL I = I V vy, m men c ch trn trc ng c l 1-24

= = _. IL Tuy nhin, khi xy dng ng c tnh cng sut nh mc theo cng thc (1-22), ng s 1, ngi ta ch xy dng cc im cng tc c cng sut 100%, 75%, 50% v 25% ca Nef (cc im A (100%), A75, A50 v A25). Xem Hnh 1-9. Khi s vng quay tng ng ca ng c c xc nh nh sau 1-25

[_ = I[WI_W I[I_ = [_

Do vy



1-26

I = M men tng i 1-27

[_ = I[LI_L = I[I_

L = IL Khi thay = ln lt bng 1, 0.75, 0.5 v 0.25 vo biu thc (1-26) ta c c cc t s I = v t s m men c ch = .. tng ng. Xem bng di y.

Stt = [_ I = I[I_ = .[._ T s % _ T s % I_ T s % _ 1 1.0 100% 1.0 100% 1.0 100% 2 0.75 75% 0.909 90.9% 0.8263 82.63% 3 0.5 50% 0.794 79.4% 0.6304 63.04% 4 0.25 25% 0.63 63% 0.3969 39.69% Sau khi c cc gi tr trn, cho my chy cc vng quay tng ng 63%, 79.4%, 82.63% v 100% vng quay nh mc. Ti mi vng quay ny ngi ta chnh m men trn trc ng c thng qua mt phanh hm thy lc (hydraulic dynamometer) n cc gi tr mong mun tng ng l 39.69%, 63.04%, 82.63% v 100% m men ton ti Mef. Khi ta s c cc gi tr cng sut c ch ca chn vt tng ng l 25%, 50%, 75% v 100% Nef. mi im cng tc th nghim, ngi ta ng c chy n nh khong 30 pht, sau cc thng s cng tc c bn ca ng c c ghi li vo cc bng kt qu th. T cc bng kt qu th, ngi ta v ra cc th c bn tng ng. Ta c c b c tnh chn vt ca ng c. Km theo ng N hoc M nh mc (c c bng cch cho ng c lm vic theo mt s im trn ng ny) ta c mt h cc ng cong th hin y c tnh chn vt ca ng c vo s vng quay trc khuu nh nhit kh x ra khi ng c (Tkx), p sut gi tng p (Ps), lng tiu th nhin liu (Gn.l), p sut chy cc i trong bung t (Pz), p sut cui qu trnh nn (Pc) v.v. l cc hm ca s vng quay ng c (n). H cc c tnh chn vt (bao gm c ng N, M) va nu thng c trong h s th my xut xng (shop trial). Hnh 1-8 l c tnh chn vt c bn ca mt ng c MAN B&W LM-C.



Hnh 1-8: c tnh chn vt ca mt ng c diesel MAN B&W LM-C



1.6.2 c tnh chn vt tng i Trong h ta gi tr thc, t biu thc (1-23) = ~ IW Trong ch ch di (i) c trng cho cc ng c tnh cng sut b phn ca chn vt. V d, khi ch nh mc, ta c ~ = _; cc ch cng tc b phn ta c th cho ~ ln lt l cc hng s c gi tr bng 1.1, 0.9, 0.8, 0.7 v.v. ca _, ngha l ~ = 1.1 _; 5 ~ = 0.9 _ X. X. th ta c cc ng c tnh cng sut b phn ca chn vt, khc vi nh mc. Hnh 1-7 th hin hai ng c tnh cng sut chn vt b phn vi ~ = 1.2 _ v 0.8 _. ng cng sut chn vt buc tu ti bn c =2.25_, c im cng tc gii hn trn Au, vi 100 v/p. Trong h ta tng i, xem Hnh 1-9, ta c

1-28

~_ = ~I[W_I_W = I[I_

W = ~IW ; XG ~ = ~_ Vy ch nh mc ta c ~ = = 1 cho nn ta c biu thc (11--2255) Tng t, ta c th xy dng c cc ng c tnh m men b phn v m men tng i b phn ca chn vt vi cc Ci khc nhau.

~_ = ~I[L_I_L = ~ I[I_

L = ~IL ; XG ~ = ~_ Cc ng c tnh tng i khc c xy dng theo cng nguyn tc va trnh by.



Hnh 1-9: c tnh moment, cng sut tng i chn vt ca ng c

Trn Hnh 1-9, ta c cc i lng sau Ch ch di (x) ch bo ch cng tc ty ; Ch ch di (f) - ch ton ti hay nh mc; Ch ch trn (*) - i lng tng i (x/f); Ch ch di (p) pht; Ch ch di (cv) chn vt; Ch ch di (0) khng ti; I = l vng quay tng i ca ng c, so vi vng quay nh mc I_; = . (ng s 4) l m men pht tng i ca ng c, vi ._ l moment pht ca ng c ch nh mc; = . (ng s 2) l m men tiu th tng i ca chn vt tu thy (so vi moment chn vt ti ch nh mc ._); = . (ng s 1) l cng sut tng i cn cho quay chn vt (so vi cng sut chn vt ti ch nh mc ._);



Cc im A (100%), A75, A50 v A25 tng ng l cc im c cng sut trn trc chn vt l 100%, 75%, 50% v 25% so vi cng sut chn vt nh mc ._. = . (ng s 3) l tr s vch thanh rng nhin liu cn cho my t chy c khng ti, tng i so vi tr s thanh rng khng ti vng quay nh mc. ng s 5 c gn k hiu % > 0 l c tnh iu khin tnh ca ng c khi c b iu tc.

1.6.3 c tnh iu khin tnh ca ng c diesel khi c b iu tc

c tnh iu khin tnh ca ng c diesel khi c b iu tc th hin quy lut di chuyn cc im lm vic ca ng c cc trng thi tnh khc nhau (trng thi m ng c lm vic n nh, c nng lng m ng c pht ra va cn bng vi ti hoc nng lng cn) trong ta (N n) hoc (M-n) tng ng vi mi gi tr t trc c nh vng quay khc nhau cho ng c thng qua iu tc. Nh vy cc ng c tnh iu khin tnh ca ng c cho thy quy lut pht ra cng sut hoc m men ca ng c theo s vng quay cc trng thi tnh khc nhau.

Hnh 1-10: c tnh iu khin tnh ca h iu khin s vng quay ng c diesel



Hnh 1-10 minh ha cho c tnh ngoi m men ca ng c diesel lai chn vt, c kt hp c tnh iu khin tnh ca diesel khi c b iu tc. Trc tung l m-men c ch ca ng c, m men tiu th trn trc chn vt. Trc honh l s vng quay ng c. Cc ng c tnh trong c tn gi v tnh cht nh sau :

Cc ng s 1, 2 v 3 l cc ng c tnh iu khin tnh ca ng c khi c b iu tc. Trong , ng s 1 c sai tnh Q(%) > 0. ng s 2 c sai tnh L(%) =0. ng s 3 c sai tnh W(%) < 0, m trong thc t th ng s 3 b cm dng. Nh vy, dc ca cc ng c tnh iu khin tnh ph thuc vo h s sai tnh m ta t trc, c nh trong b iu tc ca ng c. ng s 1* v 1** c cng sai tnh vi ng s 1 (Q(%) > 0), nhng vng quay t trc t iu tc (nr) cho ng s 1* cao hn cho ng s 1 v cao hn na so vi ng s 1**, I.Q > I.Q > I.Q. Vic thay i gi tr vng quay cho trc (nr) ca ng c c thng qua ng c tr ng t tc iu tc (tng ng l sc cng l xo t tc ), hoc qua in p V+ (c gi tr t 2- :- 5 V) trong iu tc in t v.v. ng cong s 4 l quy lut tiu th m-men ca chn vt theo vng quay chn vt / ng c, = . IL. ng s 5 nm ngang i qua im lm vic nh mc (ton ti) A l ng m-men pht khng i ca ng c , tng ng l lng nhin liu cp cho chu trnh ng c ch sinh cng c ch nh mc khng i ..._, v tng ng cng l chuyn v thanh rng c ch nh mc ._ khng i. Trong thc t khai thc h ng lc, rt kh m xc nh c hay ._ tng ng v duy tr c chng khng i khi vng quay ng c (n) bin thin. Xem cc din gii chi tit trong mc (1.7) sau ny. ng c gn k hiu _ = th hin quy lut pht ra moment (c th sinh cng c ch) ca ng c khi ta gi thanh rng nhin liu khng i ti gi tr tng ng vi khi ng c chy y ti _. Xem cch xy dng ng ny trong mc (1.7) tip sau.

Nhn xt

CCc ng c tnh iuu kkhhiin tnh 11,, 22 vv 33 l cc nngg tthhnngg, ta c th chng minh c iu nh tm hiu nguyn l cu to v hot ng ca cc b iu tc c, in t v thy lc. Nu h s sai tnh (%) nh, ta c th coi gn ng c tnh iu khin tnh l c tnh ph ti ca ng c. Khi c cc i lng c bn ca ng c c st l hm ca ti ngoi (M, h, Pe )



1.7 c tnh m men tng ng [thanh rng, lng cp nhin liu (h)] ph thuc vo vng quay (n) ca ng c khc phc nhc im ca th cng sut, moment ph thuc vng quay, ta hy xem xt th c tnh moment tng ng theo s vng quay ng c. Xem

Hnh 1-12. im xut pht y l gi nh v s tng ng gia v tr hay chuyn v ca thanh rng nhin liu [h(t)] ti cc bm cao p ca ng c diesel vi nng lng cp vo ng c (3), 1-29

(3) (3) V ta s bc tch [h(t)] ra thnh cc thnh phn tng ng vi phn bt buc tiu dng cho ng c chy khng ti (h0), phn pht ra cng c th dng c ch (hp), v phn dng c c ch cho ti ngoi, hay chnh l i din ca ti ngoi (he). Sau , chng ta s xem xt cc i lng tng ng gia nng lng, cng (moment) v tr s thanh rng nhin liu h. Tip theo, s kho st c th s ph thuc ca cc i lng c bn ny vo vng quay ng c khi ng c lm vic vi chn vt. T ta c c th cng tc ca ng c trn h ta h-n. 1.7.1 Cn bng nng lng ca ng c diesel

ng c diesel l mt my bin i nng lng. Cc ng c diesel u c thit k c s ph hp gia lng cp nhin liu vi lng khng kh cn thit t chy ht lng nhin liu cho mi chu trnh cng tc ca ng c. Lng nhin liu cp vo chu trnh thng c cc hng ng c thit k cho tng ng (t l) vi cch s tthhaannhh rrnngg nnhhiinn lliiuu ((hh)) ttrrnn bbmm ccaaoo pp cp du t vo ng c, vi iu kin l tnh trng k thut ca bm cao p, vi phun, ng c l tt v ng c khng b qu ti. M chuyn v thanh rng nhin liu (h) thng do b iu tc lp trn ng c iu khin, cho nn (h) chnh l tc ng iu khin u(t). Do vy, nu coi hiu sut qu trnh bin i nng lng t nhin liu sang nhit nng ca kh chy trong qu trnh t nhin liu l khng i, khng ph thuc vo vng quay ng c, th chuyn v thanh rng nhin liu (3) tng ng vi lng nhin liu cp cho mt chu trnh cng tc ca ng c (3) v tng ng vi nng lng cp vo ng c (3) 1-30

(3) (3) (3) Tuy nhin, ch mt phn nng lng cp c chuyn thnh phn nng lng c th sinh cng c ch trn trc ra ng c, (ta gi l nng lng pht), tng ng vi mt phn chuyn v thanh rng nhin liu trong tng h. Phn nng lng cn li khng c s dng c ch, m bt buc phi tiu tn trong qu trnh chuyn i nng lng c k hiu l , c gi l phn nng lng tiu hao khng ti, tng ng



vi phn chuyn v thanh rng khng ti . c ch s thanh rng nhin liu ti cc bm cao p khi my chy khng ti ta c gi tr ca h0. 1-31

= + = + Trong biu thc ny, thanh rng khng ti l hm ca vng quay ng c, = (I). Xem chi tit mc (1.7.4, trang 42). Nu cho nng lng cp thay i theo vng quay ng c th phn nng lng pht (c th sinh cng c ch khi lai ti ngoi) c trng cho quy lut pht ra m men kh d ca ng c theo vng quay. Nu gi cho khng i m vng quay ng c bin thin th c trng cho quy lut pht ra m men kh d ca ng c theo vng quay khi thanh rng / lng nhin liu cp cho chu trnh khng i, xem ng s (2) trn Hnh 1-12, cn ch s thanh rng thc l ng s (2) trn cng hnh v. Nng lng cho tiu th trn trc ca h diesel, hay tng ng cho ti ngoi (nh ti ca chn vt, my pht in v.v.) c k hiu l , tng ng l chuyn v thanh rng nhin liu v m men ti c ch . Vy y l phn nng lng / cng tiu th c ch. S cn bng nng lng ca h by gi l gia nng lng pht v nng lng tiu th cho ti ngoi , hay tng ng l gia v , hay gia v , t l cc qu trnh ng hay trng thi tnh v cc p ng tng ng ca h. Khi nng lng pht bng nng lng tiu th c ch, h trng thi tnh, = . Khi nng lng pht khc nng lng tiu th c ch, h qu trnh ng, . V d:

Khi diesel chy khng ti 150 v/p, cha ng ly hp, ch s thanh rng c c ti bm cao p l 4.4 vch, vy thanh rng chy khng ti l = 4.4 (vch). Sau ta ng ly hp cho diesel lai chn vt n bc (H/D) nh mc cng 150 v/p, ta c c ch s thanh rng l 8 vch, vy h=8 (vch). Theo biu thc (1-31) ta c = = 8 4.4 = 3.6 (X5) Vy trong 8 vch thanh rng ta cp nhin liu vo ng c, ch c 3.6 vch l dng quay chn vt y tu i, cn 4.4 vch l cho ng c t chy khng ti. Nu 8 vch th nhin liu cp vo ng c l 171 g/kW.h th ch c W. 171 . =76.95 . l lai chn vt, cn 171 . 76.95 . = 94.05 . l cho my t chy khng ti. Hiu sut chung ca ng c lc ny l (W. 100 % = 45 %). Nu h trng thi cn bng vi ti ngoi (im A trn Hnh 1-12) th



1-32

= = Do = + Khi , hiu sut ton b ca qu trnh bin i nng lng ny s l 1-33

(%) = 100(%) = 100(%) Tng ng l 1-34

(%) = 100(%) = 100(%) Nu h trong giai on chuyn tip th 1-35

Phn nng lng tn tht bt buc , hay cn gi l phn chi ph nng lng cho ng c chy khng ti, c chia cho nhiu lnh vc khc nhau: Hao ph do chy v bin i nng lng t du v khng kh (ha nng) sang

nhit nng (ca sn phm chy trong xilanh ng c) khng hon ton. Hao ph do nhit thi bt buc ra ngoi tri theo kh x (do chu trnh khng l

tng) khong 23%, theo nc lm mt ( ng c khi b nng chy) khong 5%, theo du nhn ( ng c cn dng c lu di) khong 3% v.v.

Hao ph cho qu trnh bin i c nng, t chuyn ng thng ca piston ng c sang chuyn ng quay trn ca trc khuu

Hao ph cho truyn ng cc van ht, x, bm cao p, qut gi, tng p, lai cc bm v.v. m bo cho ng c thc c th hot ng c nhp nhng, lin tc v.v. chim ti 14%.

V mt s hao ph cn li, khng k ht hoc nh lng ht c. Ta hy ly ng c 12K98ME/MC hng MAN-BW lm v d. Biu cn bng nhit lng Hnh 1-11 c xy dng cho ng c lm vic vng quay v ti nh mc. Trong tng lng nhit cp vo, tng ng vi lng cp nhin liu y ti cho ng c, tnh cho 1 kW.h, _ = 171 . , ta ch thu c nng lng pht c ch trn trc ra l 49,3%, tn dng nhit kh x c 9,9%, trong tuabin cng sut thu li 4,9%; Hao ph nng lng theo du nhn 2,9%, theo nc lm mt 5,2%, theo kh x 22,9%, theo sinh hn gi tng p 14,2 %, ta nhit bc x 0,6%. Cc tn tht cho ma st, c gii trong ng c c pht tn thnh nhit lng v c mang ra ngoi, n cha trong cc thnh phn nhit tiu tn nh lm mt du nhn, nc mt v.v. Tm li, vi diesel thy



thp tc cng sut ln, hiu sut bin i nng lng cho cng c ch ch t ti gn 50%.

Hnh 1-11: Phn b cn bng nhit ca ng c MAN 12K98ME/MC

Vi cc ng c nh lai my pht in, hiu sut nhit cho cng c ch ch t ti gn 33%. Ngha l c ti 2/3 lng nhin liu cp vo ng c b tn tht. Cn lu rng cc thnh phn tn tht nhit nu trn li thay i theo vng quay v ti ca ng c t trong. 1.7.2 Cc i lng tng ng

Theo cch phn tch nh trn, phn nng lng E m chng ta xem xt l phn nng lng m ta c th tnh cho 1 chu trnh, hoc 1 vng quay ca ng c, hoc cho 1 kW.h (kilowatt gi). Nh vy th phn nng lng tng ng vi cng thc hin trn ng c cho mi vng quay, hoc cho mi kW.h. Cho nn, tng t nh vi cch biu din c tnh ng c trn ta cng sut c ch theo vng quay Ne n, v m men c ch theo vng quay Me n, ta cng c th biu din c tnh ng c trn ta m men theo vng quay M n.



Khi ny, cc i lng sau l tng ng: tng ng vi ; tng ng vi ; tng ng vi ; tng ng vi ; tng ng vi ; Trong , = (I) l m men khng ti o, i din cho phn cng quay ng c khng ti vng quay n tng ng; = (I) l m men pht, = (I) l m men tiu th c ch ca ti ngoi, hai i lng ny l cc m men thc; = (I) l m men cp vo, l m men cn (tiu tn) tng ca ng c, na thc na o;

1.7.3 Quan h gia cc i lng Quan h gia cc i lng ny nh sau

1-36

= + = + Suy ra 1-37

= = 1-38

= + Cn bng nng lng by gi c xt theo tng quan gia v , hay gia v , ng (2) v (1) trn Hnh 1-12.



Hnh 1-12: Cc c tnh tng i ca chn vt v iu khin tnh ca ng c c iu tc

Ch thch: ng s 1: c tnh chn vt tng i, = 5IL = 5IL 5I_L . ng s 2: c tnh m ment pht tng i ca ng c khi gi thanh rng

khng i ti gi tr nh mc (hf), = ._ ; ^ . ng s 3: c tnh moment khng ti tng i ca ng c, = ._ , vi ._l gi tr thanh rng khng ti vng quay nh mc. ng s 4: c tnh iu khin tnh ca ng c, tng quan vi v . ng s 1: c tnh moment cn tng tng i ca ng c khi lai chn vt, = ._ ng s 2: c tnh moment cp tng i khng i vo ng c, = _ 5I3. ng 4: c tnh iu khin tnh ca ng c, tng quan vi v .



1.7.4 c tnh m men tng ng [h=f(n)] theo vng quay ca ng c diesel lai chn vt trn ta h-n

Ta bt u xem xt k hn cc quan h h=f(n) dng trong h thng ng c diesel lai chn vt nh bc. Xem Hnh 1-12. Quan h = (I) ca chn vt tnh theo bc 2 ca vng quay ng c, y l quan h thc nghim t cc h thng thc gm ng c lai chn vt nh bc, = 5. I[ vi x=1.7-:- 2.2, ngi ta thng chn x=2. 1-39

= 5. IL ng s (1) trn hnh l minh ha ca biu thc (1-39) di dng i lng tng i = . = (I). y l phn nng lng dng cho ti c ch ca ng c. Vi cc h ngl c tu thy, y l phn ti ch tiu dng ca h thng m ngi ta phi tnh chn trc k lng. Quan h = (I) ca ng c ph thuc ch yu vo bnh phng ca vng quay ng c, v ph thuc mt phn nh vo ti ca ng c.2 1-40

= + . IL ng s (3) trn hnh l minh ha ca biu thc (1-40) di dng i lng tng i = . = (I). Phn nng lng ny l bt buc phi dng cho ng c t chy khng ti bng chnh nng lng m n sn sinh ra t nhin liu v khng kh np. Cng c phn thanh rng bt buc cho chy khng ti v phn thanh rng cn cho chn vt quay c ti vi nhau ta gi l phn thanh rng tiu hao chung ca ng c . 1-41

= + Hay = ( + . IL) + 5. IL = + ( + 5). IL t E = ( + 5), ta c 1-42

= + E. IL 2 Bi Hng Dng



ng s (1) trn hnh l minh ha ca biu thc (1-42) di dng i lng tng i = . = (I). n y, ta c th dng h ta h=f(n), so snh moment (h), ng s (2), vi tiu hao (hc), ng s (1) m t cc s phi hp cng tc gia ng c v ti ngoi. Khi c b iu tc th c tnh iu khin tnh l ng s (4) vi nf i qua im (A) v n0 i qua im (A). Nu h cn bng n nh ch y ti, im lm vic s (A). T y, nu nh ti dn n khng ti, im lm vic ca ng c s dn di chuyn t A theo ng s 4 v im A. Khong chnh lch vng quay (n0) t im A n vng quay (nf) im A xc nh h s sai tnh ca h ( % = 100 %). Chuyn v thanh rng t im A n gi tr h ti im A (ch khng phi l gi tr h ti im A) l tn hiu vo cc b iu tc ch bin ra sai tnh % (tng ng vi I I_).

Hnh 1-13: Phi hp cng tc ca diesel lai chn vt vi cc v tr thanh rng khng i khc nhau v ti chn vt khc nhau



Hnh 1-13 minh ha cho cc trng hp thay i dc c tnh chn vt theo iu kin khai thc v thay i chuyn v thanh rng sang cc gi tr khng i khc nhau, v v tr thc ca ng c tnh iu khin tnh ca ng c. Cc ng (moment pht khi gi thanh rng nhin liu khng i cc mc 100% hf, 90% hf v 80% hf) ct cc ng moment cn tng = ._ (tng ng vi c tnh chn vt nh mc, 80% v 60% nh mc) hoc ng c tnh iu khin tnh (AB) ti mt s im nh A, A1, A2 v A3, chnh l cc im phi hp cng tc gia diesel v chn vt trn trc ta thanh rng nhin liu ph thuc vng quay ng c, h=f(n). Ty thuc vo s thay i v tr cc ng c tnh m ta c cc im cng tc ty . 1.7.5 th h=f(n) t kt qu th nghim my

Sulzer 4RND68-M tnh chn vt ca ng c diesel SULZER 4RND 68M trong ta thc c xy dng trn Hnh 1-7. Kt qu th nghim ng c cng c dng v ra mt th gn ging nh th. xy dng th c tnh m men tng ng ca ng c ny, ta tip tc p dng cc hng xem xt trn vo kt qu th nghim ng c xut xng ca hng SULZER, vi gi thit rng hiu sut nhit c ch ca ng c mi l ._ = = 0.45 vng quay nh mc. Trc ht ta xem xt mt trng hp ring, l khi ta gi nguyn thanh rng nhin liu khng i (h=const) ri cho vng quay ng c (n) thay i theo ng c tnh m men chn vt ph thuc vng quay. Ly trng hp thanh rng tng ng vi ch y ti lm v d, _ = =5I3, th nng lng cp vo ng c tng ng cng khng i, ._ = = 5I3. Phn nng lng chi ph cho my chy khng ti , tng ng l s ph thuc vo vng quay ng c theo quan h (1-40) = + . IL Vy phn nng lng cn li c th sinh cng c ch s tng ng vi

1-43

= _ = . IL Vy, nu v trn th = (I) ta c ng _ = l mt ng cong parabol dc ngc xung. Thay i cc gi tr h=const nh hn, ta c cc ng cong parabol ngc thp hn. c tnh c ch ca chn vt c th theo nh ch nh thit k, c dng = 5. IL c tnh m men cn tng tng ng l = + = + E. IL; XG E = + 5 Sau cc i lng xem xt u c chuyn sang cc i lng tng i, vi ch ch (*).



Kt qu l ta c th th hin cc quan h , , = + v hiu sut c ch ca ng c = l cc hm ca vng quay ng c (n) nh trn Hnh 1-14 . Trong , tr hiu sut ._ xc nh cho c tnh m men chn vt nh mc c gi tr thc, cc i lng cn li u c xem xt di dng gi tr tng i so vi gi tr nh mc: = ._ ; = ._ ; = ._ ;

Hnh 1-14: th phn b cc thnh phn thanh rng khng ti h0, c ch he, ton b h v hiu sut . = theo vng quay khi lai chn vt ca my SULZER 4RND68M.

Kt lun

Dng th h=f(n) c u im ln nht l ngi dng d dng xc nh c chuyn v thanh rng nhin liu, c lng c gi tr thanh rng khng ti da trn hiu sut ca ng c. Cc b iu tc iu khin ng c thng qua chuyn v thanh rng nhin liu, vic to sai tnh trong hu ht cc iu tc l da vo chuyn v ca thanh rng nhin liu t khng ti ln y ti. Do vy, khi quen vi cch xc nh cc i lng ny, vic hiu chnh p ng ca cc b iu tc s d t c mc ch hn,



ng thi cng d phn on cc trc trc trong h iu khin vng quay ng c. Cn bng nng lng theo vng quay ng c l gi tt cho trong vic khai thc hiu qu v kinh t cc ng c diesel cong sut ln. 1.8 Tm tt Trong chng ny chng ta xem xt cc phng php nh gi hot ng ca h thng iu khin t ng thng qua xem xt p ng ca bin c iu khin ca h theo thi gian i vi s thay i t ngt ca gi tr cho trc hoc s tc ng qu ca nhiu ln. hiu cc i lng s c trng cho cc thit b iu khin, cm bin, chng ta xem xt mt s cc khi nim v nh ngha lin quan nh tnh n nh, phn di, trung thc, nhy v.v. vn c dng ph bin trong lnh vc thit b iu khin. Cc ch tiu c th nh gi p ng theo thi gian ca bin c iu khin gm tnh n nh, p ng iu khin tnh, p ng iu khin ng Ring p ng iu khin ng c chu k ta gii thiu hai tiu chun hiu chnh chun l din tch nh nht v bin mt phn t p dng cc tiu chun nh gi c bn vo ng c diesel tu thy v vn iu khin vng quay ng c, ta kho st cc th m men vng quay ng c v mt dng m men tng ng (tr s chuyn v thanh rng nhin liu h) theo vng quay. Trn cc th ny ta c ghp thm cc ng c tnh iu khin tnh ca ng c khi c b iu tc hiu r tng quan gia chng. Cc th dng ny l c s hiu thu o v chnh nh tt cc mch iu khin vng quay phn chia ti v chnh hot ng ca h thng theo mun. V d c th ca cc ng c tnh m men m men tng ng ph thuc vng quay c p dng cho ng c hai k SULZER 4RND 68M, lm minh chng trc quan cho cc c tnh iu khin ng c. 1.9 Cu hi n tp 1- Hy nu khi nim mc ch iu khin 2- Hy nu khi nim v nh gi hot ng iu khin ca mt h thng iu khin 3- Hy pht biu ch tiu hiu chnh chun p ng ng c chu k 4- Nu cc khi nim gi tr nh mc, iu kin hot ng chun, nhy, phn di, trung thc, chnh xc, cn bnh phng trung bnh (rms) dng nhn din thit b iu khin 5- Th no l trng thi tnh, l qu trnh ng ca h thng iu khin t ng 6- Cc i lng c bn c trng cho trng thi tnh v cho qu trnh ng ca mt h thng iu khin t ng 7- Cc i lng c bn c trng cho trng thi tnh v cho qu trnh ng ca mt h thng iu khin t ng vng quay ng c diesel 8- Trnh by khi nim c tnh m men, cng sut chn vt thc ca ng c



9- Trnh by khi nim c tnh chn vt tng i ca ng c 10- Trnh by khi nim c tnh iu khin tnh ca ng c khi c b iu tc. Lm th no thay i cc ng c tnh ny 11- Trnh by cc i lng tng ng gia m men tng ng v thanh rng nhin liu. Quan h gia cc i lng trong tng nhm va xem xt. 12- Gii thch cc quan h gia cc i lng m men tng ng vo s vng quay ng c. V v gii thch th quan h m men tng ng (thanh rng h) vo vng quay ng c diesel lai chn vt tu thy. 1.10 Bi tp Cc bi tp sau y u s dng th m men tng ng tng i theo vng quay ng c diesel lai chn vt SULZER 4RND 68M, Hnh 1-14, trang 45, bit vng quay ng c nh mc l 150 v/p, thanh rng nh mc l 8 vch (vc), m men c ch nh mc l 35.77337 (ton.m). 1- Hy xc nh h, h0, hcv v hiu sut ca ng c khi n chy 100 v/p ("Ti ht my" Full Ahead). 2- Hy xc nh h, h0, hcv v hiu sut ca ng c khi n chy 40 v/p ("Ti tht chm" Dead Slow Ahead). 3- Bit m men c ch ton ti ca ng c khi lai chn vt 150 v/p l 35.77337 (ton.m), hy xc nh cng sut ca ng c (kW) trng thi y ti. Khi vng quay ng c 100 v/p v 40 v/p th cng sut tng ng ca ng c l bao nhiu? 4- Bit rng khi ng c chy y ti 150v/p, lng tiu th nhin liu cho mt ngy m ca ng c l G=24 (tn/ngy), nu ng c chy thng xuyn vng quay l n=120 v/p th lng tiu th nhin liu cho ngy m l bao nhiu ? Trong c bao nhiu nhin liu dng cho chy khng ti v bao nhiu dng cho sinh cng c ch? 5- Nu ng c hin nay ch khai thc c 120 v/p, hy xc nh h s sai tnh ca ng c vng quay ny. B iu tc dng ht bao nhiu vch thanh rng nhin liu to ra sai tnh ? 6- Bit rng khi ng c chy y ti 150v/p th lng tiu th nhin liu cho mt ngy m ca ng c l G=24 (tn/ngy), nu ng c ch khai thc c 120 v/p v hiu sut ca ng c ch cn bng 0.8 hiu sut ca ng c mi xut xng (gi nguyn h s ny theo vng quay), hi khi ny m men c ch ca ng c l bao nhiu (ton.m), lng nhin liu tiu th cho ngy m, lng nhin liu tiu th khng ti, lng nhin liu tiu th c ch. 7- Nu ng c quay 40 v/p, gii hn nhin liu c t thanh rng max l 8 vch, hy xc nh lng d m men (tng ng l thanh rng v lng cp nhin liu cho chu trnh ng c) khi ng c khi ng.



Chng 2

2. Cc b iu khin vng quay ng c tu thy

Gii thiu chung

Trn tu thy c rt nhiu cc ng c c chuyn ng ca trc l chuyn ng quay. Vic iu khin tc quay ca cc trc ng c ny l mt nhu cu thit yu trong vic thay i mc nng lng pht ca cc ng c v phi hp cng tc tt gia ng c v cc ti chnh nh chn vt, v tu, cc ng c in, cu v.v. Trong chng ny ta s xem xt nguyn l hot ng, cu to, lu lp t, s dng, hiu chnh v bo dng mt s b iu khin vng quay (cn c gi l cc b iu tc Governors) ng c thng c dng trn cc tu bin hin nay. Do c qu nhiu kiu loi b iu tc khc nhau, chng ta tp trung vo xem xt mt s dng chung ca cc b iu tc thc t. 2.1 Cc tnh cht c trng ca diesel khi l i

tng iu khin s vng quay Ta thng chn vng quay diesel iu khin v trc khyu ng c quay trn v cng sut ng c uc truyn ra ngoi ti ph ti thng qua u trc ra. Quan h cng sut vo vng quay nh sau: 2-1

() = (. F) (Q) = (. F) I(X/)30 Lu rng m men ng c (M) c th c xc nh tng ng qua v tr thanh rng nhin liu ti cc bm cao p cp du t vo ng c, h. Cc tnh cht c bn ca diesel khi l i tng iu khin vng quay l: S thay i ca ph ti dn n thay i vng quay ca ng c

Vng quay ng c nh hng ln n vic khai thc cng sut, tnh kinh t, tin cy, tui th ca ng c cng nh tc con tu.



Hnh 2-1: Thay i im lm vic theo ti

Ly v d trn Hnh 2-1. Ti trng thi cn bng, im A, m men ng c pht ra bng vi m men tiu th ca ti ngoi, ta c phng trnh cn bng nng lng = = Khi gi nguyn tay ga, (ng XG _ = 5I3) m c tnh chn vt thay i t . 1.0 I . 0.8 (t dc, nng n sang thoi, nh nhng hn), im lm vic ca ng c v chn vt s chuyn t A sang (c), vng quay ng c tng ln. Khi gim ga (thanh rng, hp) v d xung h=0.9 hf m c tnh chn vt gi nguyn ti nh mc, im lm vic chuyn v (b), vng quay ng c gim xung. Vy vng quay ng c thay i khi ti thay i, hoc khi tay ga ng c thay i. Phng trnh ng lc hc m t s thay i vng quay ng c

c tnh tng gim tc ca ng c theo ti v theo s t vng quay ca ng c c th hin trong phng trnh c bn ca nh lut 2 Newton nh sau 2-2

= = + = +

y:



J (N.m.s) = Mmen qun tnh ca cc chi tit tham gia chuyn ng quay (trc, chn vt, nc qun theo chn vt v.v.) (s-1) = Vn tc gc ca trc c; = } l gia tc gc ca trc ng c, (s-2) ~~ (N.m) = tng cc m men bn ngoi tc ng vo c h. Ms (N.m) = M men cp cho ng c t qu trnh chy, tng ng vi chuyn v thanh rng h; Mk (N.m) = M men khi ng quay trc ng c, c to ra bi khng kh nn khi ng, ng c khi ng (b ) v.v. M0 (N.m) = M men khng ti ca ng c, bao gm cc moment cn lm diesel quay c khi khng ti; Me (N.m) = Mcv = M men ca ph ti l m men cn, hoc l ti ca ng c Mp (N.m) = Ms M0 = M men pht ca ng c Phng trnh (2-2) biu th tng qut ca tt c cc trng thi lm vic ca ng c: khi ng, khng ti, c ti, dng ng c.

H s t chnh ca ng c

nh gi hot ng phi hp ca ng c vi ti ngi ta thng dng h s t chnh hay h s t n nh Ftc. Xem Hnh 2-2. Xut pht t phng trnh (2-2), xt cho khi ng c khi ng xong v ang lm vic vi ti th Mk mt i, ch cn Mp v Mcv. Theo nh ngha h s t n nh tnh cho im A c dng: 2-3

= |@ |@ Ta xt c tnh phi hp gia ng c v ph ti trng thi cn bng tnh, im A (MA, n0) trn Hnh 2-2. Gn tng, h s t n nh Ftc c xc nh l gc kp gia hai ng c tnh m men cn ca chn vt Mcv v c tnh m men pht ca ng c Mp. Hoc theo cng thc gn ng sau 2-4

I = IQ I Nu Ftc < 0 th ng c c kh nng t chnh, Ftc = 0 th ng c cn bng phim nh v nu Ftc > 0 th ng c khng c kh nng t chnh, hay l mt n nh. Theo v, gi s do nhiu ti lm vng quay ng c gim xung n1, ri nhiu mt i, ta hy xem xt ng c c kh nng phc hi vng quay ra sao trong ba trng hp sau: 1- Khi khng c iu tc, c tnh m men pht ca ng c nhn ng A-2 (Mp, hp) c h = const, khi nu c nhiu lon th im cng tc ca ng c ti



in 2, cn ti C, = L > 0 , L = I < 0, h thng n nh v M = Mpht Mcn > 0 lm cho vng quay tng ln v li n im A.

Lu : Hot ng ca ng c khi khng c iu tc th hin tnh cht t chnh gc ca

ng c. Cc trng hp sau y l cc tnh hung c s tc ng ca b iu khin vng quay n ng c. La chn hiu chnh thch hp cc c tnh iu khin tnh ca ng c s cho ta s phi hp tt ca ng c vi ti, trnh c cht my t ngt, bao gm c s phn chia ti tt gia cc my. 2- Khi c tnh iu khin tnh c < 0, ng A-3, th (Mpht = M3) < (Mcn= Mc) cho nn khi vng quay gim t n0 n n1 v nhiu lon mt i, nhng moment ng c pht ra (im 2, M2) nh hn moment cn (im C, Mc), do vy vng quay ng c cng gim, cho n cht my. Tng t, khi n tng th ng c s b qu tc. chnh l l do v sao cm chnh sai tnh v nh hn khng. 3- Tng t, khi > 0 th = Q > L nn .Q < 0 v |.Q| > |.L|, do vy h thng c kh nng p ng rt tt vi ph ti. Tuy nhin, ch nhit ca ng c s nng n hn. 4- Nu = 0, ng (A-n0), th ta c th tng tng l im 1 ca trng hp 3 trt ln dng v cng, tuy nhin trong thc t th n s b chn gi tr Mpmax. Khi t gi tr m ln nht, h c tnh t n nh cao nht.

Hnh 2-2: Minh ha tnh t chnh ca h ng lc diesel chn vt nh bc



Thi gian tr

Thi gian tr ca ng c l thi gian tnh t lc ti v/hoc tc ng c bt u thay i cho ti khi ng c bt u c s thay i v vng quay hoc ti i tc ng ca ti v/hoc tc t cho ng c. Di t l (Proportional Band)

2.2 B iu tc thy lc t l S nguyn l ca mt b iu tc thy lc t l c gii thiu Error! Reference source not found..

Hnh 2-3: Nguyn l cu to v hot ng ca mt b iu tc thy lc t l

Ch thch: 1. Thanh t tc , lm thay i sc cng l xo (2). C nh khi BT lm vic mt ch

vng quay. 2. L xo t tc , vi vai tr l phn t cho trc, gip ngi khai thc thit lp ch

vng quay lm vic ca ng c. Nu thanh (1) c nh th vng quay cho trc khng i, nr = const.

3. Qu vng, cm ng s thay i vng quay ca ng c, o n(t). 4. Con trt iu khin du cng tc. 5. Xilanh con trt

A, B- Ca du vo xilanh lc P, T- Ca du cao p, ca du v kt tng ng

6. Xilanh lc.



7. Piston lc. 8. Cn piston lc, ni vi thanh rng nhin liu (8) iu khin lng cp du t bm cao

p vo ng c (gc.t). 9. Thanh bng bnh ABC, truyn tn hiu iu khin cp ti l lch e(t) t im A ti con

trt 4 (im B); v truyn tn hiu phn hi z(t) t C v con trt 4, (cng ti im B). 10. L xo (10) trong s ny n ch c tc dng cng khp. 11. Mm qu vng, quay theo trc ng c vi tc gc l n(t).

Hot ng

Hot ng ca h nh sau. Gi s h ang lm vic cn bng vng quay khng ti (n0), qu vng v tr nm ngang nh trn hnh, thanh ABC v tr tng ng vi lng cp nhin liu (h0). By gi ta tng ti nh mc cho ng c. Vng quay ng c [n(t)] gim xung, lc cng ca l xo (2) s thng lc ly tm ca cc qu vng (3), lm cho im A dch phi tc th sang A1. Thanh ABC s tm quay quanh C theo chiu kim ng h, lm B dch sang (B1) mt khong l (XXE). Con trt (4) s m ca cp du (B), ni thng du cao p t ca (P) vo khoang phi ca xy-lanh (6), v ca du (A) ni thng vi ca du v kt (T). Piston lc (7) b du cao p y dch sang bn tri, ko thanh rng nhin liu ti BCA dch chuyn theo chiu cp tng thm du t vo ng c. y l hot ng cp ti. Khi piston lc dch tri, im C dch tri v pha C1 mt lng l [J(3) = "(3) =Q]. Do du t c cp vo nhiu hn, ng c to ra cng sut ln hn v lm vng quay ng c tng tr li. ng thi khi C chuyn v (C1) th thanh A1-B1-C quay theo chiu kim ng h xung quanh A1, lm cho B1 c hng phc hi v B n B2 thu hp ca du A v B mt lng l [# = QL]. y chnh l hot ng phn hi ph trong b iu khin. Tuy nhin, khi kt thc qu trnh iu khin v h thng n nh ti mi, thanh ABC s nm mt v tr n nh, v d l A2-B-C2 nh trn hnh. Cc ca du iu khin (A v B) ca xilanh con trt (5) c ng kn, piston lc (7) dng li, lm cho thanh rng (h) c gi v tr mi cao hn, tng ng l lng du t nhiu hn trc c cp vo ng c, ph hp vi ti. Nhng khi phi ca l xo (2) b gin sang phi mt khong A.A2, do vy vng quay cho trc (nr) ca ng c b gim i mt phn tng ng l EI._. Ta c th xc nh rng EI._ t l vi khong thay i thanh rng nhin liu [E._ = . L]. Khong E._ tng ng vi mt lng du t cn phi tng thm (E.) ng c nhn c y ti v phc hi vng quay ng c. Vy khi ti tng, ng c vn tng c cng sut c gi vng quay, nhng khi ng c lm vic n nh ti mi cao hn th vng quay ng c phi gim xung cht t. Ngha l ng c lm vic vi mt lng sai tnh dng v s vng quay, % > 0 nu ta hiu chnh ng n b iu tc. Khi ti ngoi gim th qu trnh iu khin s ngc li. Cc trng hp c bit



B iu tc mt ch B iu tc mt ch ch duy tr n nh vng quay ng c ch mt gi tr vng quay gn nh khng i khi ph ti ca ng c thay i trong kh nng cng tc ca n. Nu t tc bng l xo th khng c c cu tng gim sc cng l xo t tc . V d, trn Hnh 2-3 nu ta c nh tay t tc (1) th sc cng l xo t tc (2) s khng i v b iu tc lc ny ch duy tr mt ch vng quay cho ng c. V v n ch hot ng mt ch vng quay, cho nn vng quay t trc ny thng l vng quay nh mc I I_. c tnh iu khin tnh ca ng c thng l ng A.1 trn Hnh 2-2. B iu tc nhiu ch BT nhiu ch c kh nng duy tr s n nh vng quay ca ng c nhiu gi tr vng quay cho trc (mong mun) khc nhau, trong gii t vng quay thp nht (nmin) n vng quay cao nht (nmax), ty thuc vo mun ca ngi iu khin. Trn Hnh 2-3, nu ta thay i v tr ca cn (1) th sc cng ban u ca l xo (2) thay i, nn ta c cc vng quay cho trc khc nhau. Cc ng c tnh iu khin tnh ca ng c l cc ng song song ty vi ng c tnh iu khin tnh nh mc (A.1) trn Hnh 2-2. B iu khin c lin h ngc cng B iu khin c lin h ngc cng ch l tn gi khc ca b iu khin c hot ng iu khin t l - P. Hnh 2-3 cng chnh l mt b iu khin t l. Hot ng iu khin t l th hin ch

J(3) = %(3) = @ 2(3) = &2(3) Vi J(3) = %(3) = . Q; 2(3) = @. @Q; & = @ Cn phn hi cng chnh l phn tn hiu ', c tnh l kt qu phn hi t u(t) ' = QL = @@ (. Q) = &_ J(3); XG &_ = @@ Nh vy u ra ca khu phn hi ' t l vi u vo J(3) ca n qua h s t l &_.

u, nhc im u im: n gin, tin cy, r, dng c lp v ph bin. Nhc: C sai tnh lun khc khng (i khi cng l u im), p ng chm, khng thch hp vi cc nhiu ln, kh hiu chnh jp ng theo ng c.



2.3 B iu tc thy lc t l + tch phn (lin h ngc ph mm)

2.3.1 S Hnh 2-4 l s cu to v hot ng ca mt b iu tc thy lc PI hay c LHN ph mm. Trong , gia tn hiu ra vi tn hiu vo ca khu phn hi (hay khu gim chn), s (9) l mt khu vi phn thc, c quan h gia u ra vi u vo tho mn phng trnh: %())() = + 1 Tay ga (1) chnh sc cng l xo t tc (2), t vng quay mun c. Qu vng (3) l phn t cm ng vng quay thc.

Hnh 2-4: B iu tc c lin h ngc mm (v sai tnh, P+I, TL+TP)

Ch thch: 1. Thanh t tc , lm thay i sc cng l xo (2), to (nr). 2. L xo t tc , vi vai tr l phn t cho trc, gip ngi khai thc thit lp ch

vng quay lm vic ca ng c. 3. Qu vng, cm ng s thay i vng quay ca ng c n(t). 4. Con trt iu khin du cng tc. 5. Xilanh con trt

A, B- Ca du vo xilanh lc P, T- Ca du cao p, ca du v kt tng ng



6. Xilanh lc. 7. Piston lc. 8. Cn piston lc, ni vi thanh rng nhin liu (8) iu khin lng cp du t bm cao

p vo ng c (gc.t). 9. B gim chn (b mm - buffer); R = Van kim b (needle valve). 10. L xo b mm (gim chn buffer spring). 11. Mm qu vng, quay theo trc ng c vi tc gc l n(t).

2.3.2 Hot ng: Gi s h ang lm vic cn bng vng quay khng ti (n0), qu vng v tr nm ngang nh trn hnh, thanh ABC v tr tng ng vi lng cp nhin liu (h0). By gi ta tng ti nh mc cho ng c. Vng quay ng c [n(t)] gim xung, lc cng ca l xo (2) s thng lc ly tm ca cc qu vng (3), lm cho im A dch phi tc th sang A1. Thanh ABC s tm quay quanh C theo chiu kim ng h, lm B dch sang (B1) mt khong l + = Q. Con trt (4) s m ca cp du (B), ni thng du cao p t ca (P) vo khoang phi ca xy-lanh (6), v ca du (A) ni thng vi ca du v kt (T). Piston lc (7) b du cao p y dch sang bn tri, ko thanh rng nhin liu ti BCA dch chuyn theo chiu cp tng thm du t vo ng c. y l hot ng cp ti. Giai on iu khin t l Trong giai on ny c cu gim chn gn nh cha hot ng do van kim R ng gn kn v du b nht trong hai khoang tri v phi ca xilanh gim chn, cho nn coi nh xylanh v piston gim chn tm thi lin thnh mt khi. im C dch tri sang C1 mt lng Z = CC1 = u(t). L xo (10) b nn li. Thanh bng bnh (ABC) quay theo chiu kim ng h xung quanh A1, lm cho B1 phc hi nhanh v B, ta c lng phn hi ' = QL = ,-, "(3). Khi B1 tm tr v v tr ban u B, van trt (4) ng kn cc ca du iu khin (A, B), piston lc (7) v thanh rng nhin liu (8) dng li. Giai on 1 ca qu trnh iu khin kt thc. Lc ny, J(3)2(3) = "2(3) = @ = = & Ta c th ni giai on ny l ggiiaaii oonn iiu khin t l, on (a) ca ng cong p ng mch h trn Hnh 2-5 (b). Giai on iu khin tch phn Tip theo, l xo b mm (10) gin ra, du t khoang tri ca xylanh b (9) c p qua van kim R v khoang phi. Ty theo m ca van kim R ln hay nh m xylanh b dch phi nhanh hay chm. Khi , C1 dch phi v C2 (ta c % = QL), thanh (9) quay ngc chiu kim ng h quanh A1. im B dch phi sang B2, van trt (4) m ca du mt lng B.B2 nh hn nhiu so vi B.B1. Piston lc (7) v thanh rng (8) dch tri chm hn, b sung thm mt t du t vo ng c. Giai on ny c th coi ch yu l ggiiaaii oon iiu khin tch phn, on (b) ca ng cong p ng mch h trn

Hnh 2-5 (b).



Vic hiu chnh m van kim R, cng vi cng l xo b (10) Klx, din tch (A) ca piston b (9), v nht / nhit ca du thy lc s quyt nh mc phn hi '. Do l p ng ca piston lc (7) v thanh rng nhin liu (8) (cng chnh l lng nhin liu cp vo ng c) nhanh hay chm theo s thay i ti v vng quay ng c. Do c tnh iu khin lng cp nhin liu nh m t trn din ra nhanh, nhiu trong giai on u (ch yu l nh tc ng iu khin t l uP) v t t giai on sau (ch yu nh tc ng iu khin tch phn uI) cho nn qu trnh iu khin xy ra mm mi, khng mang tnh iu khin kiu xung lc (iu khin mt ln) nh b iu khin t l, hay c lin h ngc cng. c bit, khi ph ti tng t ngt cho nn cn phi cp tng mt lng ln nhin liu cho ph hp vi ph ti th s iu khin nh trn m bo cho ng c lm vic khng cng. cng l l do m ta t tn cho dng lin h ny l "mm". 2.3.3 Nhn xt

B iu khin t l Nu van kim R ng kn, piston v xylanh b mm (9) lm thnh mt khi cng, b iu khin ny s ging ht Hnh 2-3, v tr thnh t l. Nhng trng hp ny khng c khuyn dng, do h s t l Kp ln, nn b iu khin tr thnh ng ngt, ON-OFF.

B iu khin tch phn Nu van kim R m ht c, dch chuyn u(t) ca piston lc (7) khng lm cho im C chuyn dch, im C nh l mt cht quay, nn b iu khin lc ny l mt b iu khin c hot ng iu khin tch phn (I), vng quay ng c b dao ng mnh v lin tc.

B iu khin t l cng tch phn c p ng nhanh v h thng vn n nh, m van kim R phi c chnh m mc ln nht c th. Ngha l khi m van kim ln v vng quay ng c ang dao ng, nu ta vn van kim vo theo chiu ng kn th vng quay ng c s gim dao ng, dng vn van kim vo ngay khi vng quay va ht dao ng. Hot ng thc t ca b iu khin ny khng rch ri c nh ta va m t, v cng vi vic thay i lng cp nhin liu th vng quay ca ng c s thay i theo tc th. Khi v tr ca im B l kt qu tch hp ca cc chuyn v ca hai im A [s thay i ca lch ban u do nhiu ti v ca phn hi vng quay ca ng c] v im C [s thay i lng cp nhin liu v p ng ca hiu chnh b (R)].

Sai tnh bng khng Cui cng, h thng iu khin ny ch dng khi van trt (4) ng kn ca du (i hi im B phi v v tr ban u nh trn hnh), v l xo b (10) khng b co ko (ch c c khi im C v v tr c). Do vy, im A cng phi v v tr c. M iu ch c c khi vng quay ng c tr li gi tr ban u ging nh trc khi c s thay i



ti gy ra hat ng iu khin va m t trn. Vy th b iu khin ny c sai tnh bng khng.

ng dng Do sai tnh % = 0 nn loi b iu khin PI (c lin h ngc mm) ny khng th ng dng cho cc ng c cn chia ti, nh cc ng c lai cc my pht chy song song chia cng mt ti chung. C th thay i c thi gian iu khin Tk bng cch thay i m ca van tit lu (R ) v cng l xo b (Klx). Nh cc tnh cht trn m b iu t PI c th c trang b ph hp cho nhiu loi ng c trung v cao tc khc nhau m khng cn thay i cu trc ca b iu khin nh cc b iu khin c lin h ngc cng. Hiu chnh tt b iu khin PI s khc phc c hin tng lm vic khng n nh ca h thng do thi gian thay i lng nhin liu cp vo ng c ca b iu khin khng ph hp vi c tnh tng tc ca ng c, nht l i vi ng c Diesel b gi ci v tnh cht ng b thay i.

Hnh 2-5: p ng u(t) ca b iu tc PI mch h (b) v mch kn (c) i vi u vo (a) l hm bc 1(t) do tng gi tr cho trc r

2.4 B iu tc in t

2.4.1 Cu to ca b iu tc in t B iu tc in t c cha nng ging nh iu tc c kh hoc thy lc. N cng c xy dng ln t cc thnh phn c bn ging nh trong b iu tc thy lc hoc c kh. Cc thnh phn c bn ca b iu tc in t l

Chit p t tc (Potentionmeter), to (nnr) qua in p tn hiu tc cho trc V+ (DC V) Cun dy cm bin vng quay ng c (Magnetic Pickup Unit-MPU), o n(t) thng qua in p tn hiu vng quay thc V- (DC V)



Mt c cu so snh (Signal Summer) so snh gia tn hiuin p vng quay thc (V-) vi in p tham chiu tn hiu vng quay cho trc (V+) to ra lch e(t)= dV=(V+) - (V-) v mt b iu khin c bn (Controller), nhn e(t) v gia cng ra u(t)=IA (mA) B thc hin (Actuator), nhn u(t)=IA v tc ng vo nng lng cp ca ng c theo hng duy tr c vng quay (nnr) v ph hp vi ti ngoi Cc thit b ph tr khc (chia ti, bo v v.v) Cu trc chung ca mt b iu tc in t c gii thiu trn Hnh 2-6.

Hnh 2-6: Nguyn l cu to v hot ng ca b iu tc in t

2.4.2 Nguyn l hot ng ca b iu tc in t Hnh 2-7 cho thy cu trc v hnh dng thc ca u o tc quay (MPU), cn

Hnh 2-8 cho thy cu to v cch b tr cun in t v bnh rng to ra sng in ng trong cun dy cm bin. Khi bnh rng quay, cc rng i qua u cun in t, khe h t bin thin theo bin dng rng nn to ra t thng bin thin, v cui cng l sc in ng cm ng dng sng trong cun dy. Tu theo bin dng ca rng m ta c cc sng in vi hnh dng khc nhau. Mt b m tn s, hoc my bin tn, s bin dao ng sng in thnh mt in p mt chiu t l vi s vng quay ng c (V-

tu dong 2 -2010-09-04

Documents