Statthalter

Ein Regler oder Geschwindigkeitsbegrenzer, ist ein Gerät zur Messung und Regelung der Drehzahl einer Maschine, wie einem Motor. Ein klassisches Beispiel ist die Fliehkraftregler, der auch als Watt bekannt oder Fly-Ball Gouverneur, die Gewichte auf Federarme montiert ist, um zu bestimmen, wie schnell eine Welle dreht verwendet, und verwendet dann Proportionalsteuerung, um die Drehzahl zu regeln.

Geschichte

Fliehkraftregler wurden verwendet, um seit dem 17. Jahrhundert die Entfernung und Druck zwischen Mühlsteinen in Windmühlen zu regulieren. Frühen Dampfmaschinen verwendet eine rein Hubbewegung und wurden zum Pumpen von Wasser eingesetzt - eine Anwendung, die Veränderungen in der Arbeitsgeschwindigkeit ertragen konnte. Es war nicht, bis der schottischen Ingenieur James Watt führte die rotative Dampfmaschine zum Antrieb von Maschinen-Fabrik, dass eine konstante Arbeitsgeschwindigkeit notwendig wurde. Zwischen den Jahren 1775 und 1800 Watt, in Partnerschaft mit den Industriellen Matthew Boulton, produziert rund 500 Drehstrahltriebwerke. Im Herzen dieser Motoren war Watts selbst entworfenen "konische Pendel" Gouverneur: eine Reihe von Drehstahlkugeln in eine vertikale Spindel durch Verbindungsarme, wobei die Stellkraft besteht aus dem Gewicht der Kugeln befestigt. Die theoretische Basis für den Betrieb der Gouverneure wurde von James Clerk Maxwell im Jahre 1868 in seinem bahnbrechenden Papier 'On Governors' beschrieben. Aufbauend auf Watts Design war amerikanischer Ingenieur Willard Gibbs, der im Jahr 1872 theoretisch analysiert Watts konische Pendel Gouverneur von einem mathematischen Energiebilanz Perspektive. Während seiner Graduate-School-Jahre an der Yale University, beobachtet Gibbs, dass der Betrieb des Gerätes in der Praxis mit den Nachteilen der Trägheit und der Tendenz, für die Veränderungen in der Geschwindigkeit es angeblich kontrollieren overcorrect behaftet. Gibbs die Theorie, dass, analog zu dem Gleichgewicht der einfachen Watt Gouverneur, thermodynamische Gleichgewicht für jede Arbeit die Herstellung thermodynamischen Systems hängt von der Balance der beiden Entitäten. Die erste ist die auf die Zwischensubstanz zugeführte Wärmeenergie, und das zweite ist die Arbeitsenergie von der Zwischensubstanz durchgeführt. In diesem Fall ist die Zwischensubstanz Dampf. Diese Art von theoretischen Untersuchungen gipfelten in der 1876 Veröffentlichung des Gibbs 'berühmtestes Werk auf das Gleichgewicht heterogener Stoffe und bei der Konstruktion von der Gibbs' Gouverneur gezeigt nebeneinander. Diese Formulierungen sind allgegenwärtig heute in den Naturwissenschaften in der Form von der Gibbs 'freie Energie-Gleichung, die verwendet wird, um das Gleichgewicht von chemischen Reaktionen zu bestimmen; auch als Gibbs Gleichgewicht bekannt.

Geschwindigkeitsbegrenzer

Governors kann verwendet werden, um die Spitzengeschwindigkeit für Fahrzeuge zu begrenzen und für einige Klassen von Fahrzeug solche Vorrichtungen gesetzlich vorgeschrieben. Sie kann allgemeiner verwendet werden wegen zu hoher Drehzahl, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors zu begrenzen oder den Motor vor Beschädigung zu schützen.

Cars

Heute, BMW, Audi, Volkswagen und Mercedes-Benz beschränken ihre Produktionsautos zu 250 Kilometern pro Stunde. Bestimmte quattro GmbH und AMG Autos, und der Mercedes / McLaren SLR ist eine Ausnahme. Die BMW Rolls-Royce sind zu 240 Kilometer pro Stunde begrenzt. Jaguare, obwohl Briten, haben auch einen Limiter. Ebenso wie die schwedische Saab und Volvo auf Autos, wo es notwendig ist.

Deutsch Hersteller zunächst begann die "Gentlemen Agreement", ihre Fahrzeuge elektronisch Begrenzung auf eine Höchstgeschwindigkeit von 250 Kilometer pro Stunde, da solche hohen Geschwindigkeiten sind eher auf der Autobahn. Dies wurde getan, um die politische Willenskraft, um eine Geschwindigkeitsbeschränkung einführen zu reduzieren.

In den europäischen Märkten, General Motors Europe manchmal wählen, um die Vereinbarung Rabatt, was bedeutet, dass bestimmte High-Power-Opel oder Vauxhall Autos können die 250 Stundenkilometer-Marke überschreiten, während ihre Cadillacs nicht. Ferrari, Lamborghini, Maserati, Porsche, Aston Martin und Bentley auch nicht, ihre Autos zu beschränken, zumindest nicht zu 250 Kilometern pro Stunde. Der Chrysler 300C SRT8 ist auf 270 km / h begrenzt. Die meisten japanischen Inlandsmarkt Fahrzeuge sind nur 180 Kilometer pro Stunde oder 190 Kilometer pro Stunde begrenzt. Die Höchstgeschwindigkeit ist ein starkes Verkaufsargument, wenn Drehzahlen über etwa 300 Kilometer pro Stunde sind nicht geeignet, auf öffentlichen Straßen zu erreichen.

Viele Performance-Autos sind mit einer Geschwindigkeit von 250 Kilometer pro Stunde begrenzt, um Versicherungskosten des Fahrzeugs zu begrenzen, und die Gefahr von Reifen Fehler zu reduzieren.

Mopeds

Mopeds in Großbritannien mussten eine 30 MPH-Limiter haben seit 1977. Die meisten anderen europäischen Länder haben ähnliche Regelungen.

Öffentliche Dienste Fahrzeuge

Öffentliche-Dienst Fahrzeuge haben oft eine gesetzlich Höchstgeschwindigkeit. Linienbusdienste im Vereinigten Königreich werden auf 65 abgeregelt.

Städtische öffentliche Busse haben oft Drehzahlregler, die in der Regel zwischen 65 Stundenkilometern und 100 Kilometern pro Stunde eingestellt.

Trucks

Alle schweren Fahrzeugen in Europa und Neuseeland haben Recht / Satzung Gouverneure, die ihre Geschwindigkeit auf 90 Kilometer pro Stunde oder 100 Kilometer pro Stunde begrenzt.

Verwendungsbeispiele

Aircraft

Aircraft Propeller sind eine weitere Anwendung. Der Regler erfaßt Wellendrehzahl, und regelt bzw. steuert den Winkel der Schaufeln, um die Drehmomentbelastung des Motors zu variieren. Wodurch das Flugzeug beschleunigt oder verlangsamt die Drehzahl konstant gehalten wird.

Kleinmotoren

Kleinmotoren, wie zum Beispiel an die Macht Rasenmäher, tragbare Generatoren und Rasen- und Gartentraktoren verwendet werden, sind mit einem Regler ausgestattet, um Kraftstoff den Motor auf eine maximale sichere Geschwindigkeit zu begrenzen, wenn unbelasteten und um einen relativ konstanten Geschwindigkeit trotz Änderungen der Belastung aufrecht zu erhalten. Im Fall der Generator-Anwendungen muss die Motordrehzahl genau gesteuert werden, so dass die Ausgangsfrequenz des Generators relativ konstant bleiben.

Kleine Motorhalter sind in der Regel eine von drei Arten:

  • Pneumatik: der Gouverneur Mechanismus erkennt Luftstrom von der Schwungradgebläse, einen luftgekühlten Motor zu kühlen. Die typische Entwurf umfaßt ein Druckluftlamelleninnengebläsegehäuse des Motors befestigt und mit dem Vergaser des Drosselklappenwelle verbunden. Eine Feder zieht den Drosselöffnungs und, wenn die Motordrehzahl Gewinne, erhöhte Luftströmung aus dem Gebläse zwingt den Flügelgegen gegen die Feder, teilweise Schließen der Drossel. Schließlich wird ein Gleichgewichtspunkt erreicht wird und der Motor wird mit einer relativ konstanten Geschwindigkeit. Pneumatische Gouverneure sind einfach im Aufbau und kostengünstig herzustellen. Sie können jedoch nicht die Motordrehzahl regeln, nicht sehr genau und werden von der Luftdichte sowie externe Bedingungen, die Luftströmung zu beeinflussen beeinträchtigt.
  • Kreisel: a Fliehgewichtmechanismus durch den Motor angetrieben wird, um die Drossel verbunden und arbeitet gegen eine Feder in einer Art und Weise ähnlich zu derjenigen der pneumatischen Regler, was zu einer im Wesentlichen identischen Betrieb. Ein Fliehkraftregler ist komplexer zu entwerfen und produzieren als ein luftdruckabhängige Regelung. Jedoch ist die Zentrifugalkraft Design empfindlicher auf Geschwindigkeitsänderungen und somit ist es besser, Motoren, die starken Schwankungen der Beladung auftreten geeignet.
  • Electronic: ein Servomotor ist mit dem Drossel vernetzte und mit einem elektronischen Modul, das die Motordrehzahl erfaßt durch Zählen elektrischer Impulse durch das Zündsystem oder einem magnetischen Aufnehmer emittiert gesteuert. Die Frequenz dieser Impulse ändert sich direkt mit der Motordrehzahl, so dass das Steuermodul, um eine Spannung proportional zu der Servoanwende zur Motordrehzahl zu regeln. Aufgrund ihrer Empfindlichkeit und schnelle Reaktion auf Veränderungen zu beschleunigen, sind elektronische Gouverneure oft motorbetriebenen Generatoren an die Macht Computer-Hardware bestimmt sind, als Ausgangsfrequenz des Generators muss in engen Grenzen gehalten werden, um Fehlfunktionen zu vermeiden.

Andere Verwendungen des Begriffs

Computing

Der Linux-Kernel hat eine Reihe von CPU-Frequenz Gouverneure, die eine Art von Politik, die die CPU-Frequenz auf der Basis der gewählten Gouverneur und Nutzungsmuster festgelegt sind. Zum Beispiel, wenn die "Leistung" Governor aktiv ist, die CPU-Frequenz wird auf seinen Maximalwert eingestellt werden, setzt die "Powersave" Governor die CPU auf die niedrigste Frequenz, setzt das "ondemand" Governor die CPU-Frequenz in Abhängigkeit von der aktuellen Nutzung , etc.

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