Gobernador centrífugo


Un gobernador centrífugo es un tipo específico de gobernador con un sistema de retroalimentación que controla la velocidad de un motor regulando el flujo de combustible o fluido de trabajo , para mantener una velocidad casi constante. Utiliza el principio de control proporcional .

Los gobernadores centrífugos fueron inventados por Christiaan Huygens y se utilizaron para regular la distancia y la presión entre las muelas en los molinos de viento en el siglo XVII. [1] [2] En 1788, James Watt adaptó uno para controlar su máquina de vapor en la que regula la admisión de vapor en el (los) cilindro (s), [3] un desarrollo que resultó tan importante que a veces se le llama el inventor. El uso más amplio de los gobernadores centrífugos fue en las máquinas de vapor durante la Edad del Vapor en el siglo XIX. También se encuentran en motores de combustión interna estacionarios y con diversos combustibles.turbinas , y en algunos relojes llamativos modernos .

Un gobernador simple no mantiene una velocidad exacta sino un rango de velocidad, ya que bajo una carga creciente, el gobernador abre el acelerador a medida que disminuye la velocidad (RPM).

Los dispositivos que se muestran están en máquinas de vapor. La energía se suministra al gobernador desde el eje de salida del motor mediante una correa o cadena conectada a la rueda de la correa inferior. El gobernador está conectado a una válvula de mariposa que regula el flujo de fluido de trabajo (vapor) que suministra al motor primario . A medida que aumenta la velocidad del motor primario, el eje central del gobernador gira a un ritmo más rápido y aumenta la energía cinética de las bolas. Esto permite que las dos masas de los brazos de palanca se muevan hacia afuera y hacia arriba contra la gravedad. Si el movimiento va lo suficientemente lejos, este movimiento hace que los brazos de palanca tiren hacia abajo de un cojinete de empuje , lo que mueve un enlace de viga, lo que reduce la apertura.de una válvula de mariposa. De este modo, se reduce la tasa de fluido de trabajo que ingresa al cilindro y se controla la velocidad del motor primario, evitando el exceso de velocidad.

Se pueden usar topes mecánicos para limitar el rango de movimiento del acelerador, como se ve cerca de las masas en la imagen de la derecha.

Una limitación del gobernador de dos brazos y dos bolas es su dependencia de la gravedad, y que el gobernador debe permanecer en posición vertical con respecto a la superficie de la Tierra para que la gravedad retraiga las bolas cuando el gobernador desacelera.


Dibujo de un gobernador centrífugo "fly-ball". Las bolas se balancean a medida que aumenta la velocidad, lo que cierra la válvula, hasta que se logra un equilibrio entre la demanda y la ganancia proporcional del varillaje y la válvula.
Dibujo recortado del regulador de velocidad de la máquina de vapor. La válvula comienza a abrirse completamente a velocidad cero, pero a medida que las bolas giran y se elevan, el vástago de la válvula central se fuerza hacia abajo y cierra la válvula. El eje de transmisión cuya velocidad se está detectando está arriba a la derecha
Gobernador Porter en una máquina de vapor Corliss
Motor Boulton & Watt de 1788