Mode d'operació del regulador de velocitat

El regulador de velocitat és un dispositiu de regulació automàtica que s'utilitza per reduir les fluctuacions de velocitat no periòdiques d'algunes màquines. Pot mantenir la velocitat de la màquina a un valor constant o proper al valor establert. A diferència dels motors elèctrics, les turbines, les turbines de vapor, les turbines de gas i els motors de combustió interna no poden adaptar-se automàticament als seus propis canvis de càrrega. Per tant, quan la càrrega canvia, les unitats impulsades per elles perdran estabilitat. Aquestes unitats han d'estar equipades amb un regulador de velocitat perquè puguin establir una relació adaptativa entre la càrrega i el subministrament d'energia en qualsevol moment a mesura que canvien la càrrega i altres condicions, per tal de garantir el funcionament normal de la unitat. La teoria i el disseny del regulador de velocitat són el contingut de la recerca de la dinàmica mecànica. Hi ha molts tipus de reguladors de velocitat. Entre ells, el més utilitzat és el regulador de velocitat centrífug mecànic. Els reguladors de velocitat amb generadors de tacòmetre o altres dispositius electrònics com a sensors s'han utilitzat àmpliament en diversos sectors industrials.
El regulador de velocitat ha de complir les condicions d'estabilitat:
① Quan la velocitat de la unitat es desvia del valor establert, el regulador de velocitat pot fer una acció de resposta corresponent i, al mateix temps, ha d'haver una força de restauració constant per restaurar el regulador de velocitat al seu estat inicial. La molla del regulador de velocitat centrífug és la part que genera la força de restauració. Aquest regulador de velocitat s'anomena regulador de velocitat estàticament estable. Tanmateix, un regulador de velocitat estàticament estable també pot experimentar inestabilitat dinàmica durant el procés d'ajust. Quan l'acció d'ajust és excessiva i es produeix un ajust invers, l'acció d'ajust real formarà un procés d'oscil·lació. Un regulador de velocitat que pot atenuar ràpidament l'oscil·lació s'anomena regulador de velocitat dinàmicament estable, en cas contrari és un regulador de velocitat dinàmicament inestable, que no pot garantir el funcionament normal de la màquina.
② Afegir amortiment al sistema d'ajust és una manera de millorar l'estabilitat dinàmica. L'amortiment del sistema d'ajust, com ara la fricció en el parell cinemàtic, fa que el regulador de velocitat tingui una certa insensibilitat, és a dir, quan la velocitat de l'eix controlat es desvia lleugerament del valor establert, el regulador de velocitat no produeix l'acció corresponent. La insensibilitat d'un regulador de velocitat mecànic és generalment al voltant de l'1% del seu valor establert. Un regulador de velocitat amb una sensibilitat massa alta també produirà accions d'ajust inadequades a causa de les fluctuacions periòdiques de la velocitat durant el funcionament normal de la unitat.
El regulador de velocitat s'utilitza per mantenir estable la velocitat del motor dièsel. Durant el canvi de càrrega del motor dièsel, la seva velocitat canviarà en conseqüència. Quan la velocitat disminueix, si el governador no està ajustat, el motor dièsel s'aturarà; quan la velocitat augmenta, si el governador no funciona, el motor dièsel finalment no podrà suportar la força centrífuga excessiva i es farà malbé. La funció del governador és mantenir estable la velocitat del motor dièsel. A més, el governador també pot mantenir les velocitats mínimes i màximes del motor dièsel per evitar que el motor s'atura a baixes velocitats i "fugi" a altes velocitats, causant danys mecànics.