Материал: Штейнберг, Ш. Е. Промышленные автоматические регуляторы

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Блок КПИ расположен в прямоугольном защитном кожухе под измерительным блоком. Общие габаритные размеры корректирующих приборов КПИ-62 — ЗООХ X175X342, масса 15 кг.

Б) ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОНР

Структурная схема блока приведена на рис. 4-31, а. В ди­ апазоне входных сигналов, не превосходящих изменяе-

к.

ко

К1

 

1

Тр + 1

а)

 

k = S

 

иР

б)

Рис. 4-31. Структурная схема блока КПИ .

мую зону насыщения, передаточная функция блока мо­ жет быть записана в виде

г " < » - 1

Г П

ь * — - .

S(

s

Т и Р + Ч

Время интегрирования блока Тя = С3Яд. Коэффициент пропорциональности & р = 1 / 6 — определяется положени­ ем движка потенциометра Ru. Коэффициент s в переда­ точной функции балластного звена вычисляется по фор­ муле

kx k2 fi 6 '

180

Балластное звено блока — реальное дифференцирую­ щее. Такое звено в большинстве случаев несколько увели­ чивает устойчивость и повышает качество регулирования, однако при этом в ПИ-регуляторе появляется остаточ­ ная неравномерность. Чем меньше коэффициент усиле­ ния в прямом канале, тем больше остаточная неравно­ мерность блока. В отличие от апериодических балласт­ ных звеньев дифференцирующее балластное звено при­ водит к отклонению частотных характеристик реального регулятора от идеального не только на высоких, но и на низких частотах.

Определим величину остаточной неравномерности. Конечное значение функции может быть найдено по ее изображению с помощью формулы [Л.4, 15]:

x(t) = limpX(p),

/ -> 00, р -> 0.

Найдем отклонение сигнала на входе в состоянии рав­ новесия блока, если выходной сигнал отклонился на пол­ ный диапазон, равный единице.

Изображение входного сигнала блока определяется выражением

v

'

W6(P)

 

где Y(p) — изображение полного

диапазона изменения

выходного сигнала.

 

 

 

Для определения остаточной неравномерности удобно

принять Y(p) — \/p.

 

 

 

Тогда

 

 

 

Дхост =

Ига

p Y ( ~ p }

= — .

 

р-о

б ( р )

ftp

Подставив в это выражение найденные выше значе­ ния s и kv, найдем Д х о с т = 1/6«0,17.

Область нормальной работы блока определяется ха­ рактеристиками балластного звена и диапазоном изме­ нения параметров настройки. После подстановки зна­ чения s в выражение передаточной функции балластного звена получим выражение частотной характеристики бал­ ластного звена в виде

iQ

l + - y - ) Q + l

181

Такое балластное звено увеличивает отклонение ча­ стотных характеристик блока с увеличением kv. При мак­ симальном значении &р = 0,4

W

uQ)=

.

0

а л ^ '

0,067 ( П 6 Й + 1 )

Отсюда найдем

 

 

 

Q

 

 

0,067 X 256Q2.

Ф б а л ( ^ ) = — — arctg 15Q.

Балластное

звено

существенно искажает модуль

регулятора на низких частотах (£2 = 04-0,2), что проявля­ ется в появлении остаточной неравномерности. В диапа­

зоне частот £2 = 0,2со; Мбал = 0,94-0,94, т.

е. балласт­

ное звено несколько уменьшает коэффициент

пропорцио­

нальности регулятора. В этом же диапазоне

частот

Фбал~0. Следовательно, ОНР блока ограничена

по ча­

стоте значением £2^0,2. В остальном диапазоне

частот

и при всех параметрах настройки блок находится в ОНР .

При насыщении блок становится нелинейным. Струк­ турная схема блока легко преобразуется к виду, пред­ ставленному на рис. 4-31,6. Приближенная граница ли­ нейной и нелинейной областей может быть найдена из условия A^s^Lb (Лл амплитуда сигнала перед нелиней­ ным элементом, b — зона насыщения). Значение ампли­ туды сигнала перед нелинейным элементом может быть определено с помощью формулы (1-27). Подставив соот­ ветствующие значения передаточных функций в эту фор­ мулу, получим:

. _

Ask, VQ*+1

 

] / (s + I ) 2

-h s2

или

 

 

я _

У+ 1

 

А л -

 

Отсюда может быть найдена

приближенная граница

О Л Р при заданных A,

£2, kv и зоне насыщения Ь.

182

4-8. И С П О Л Н И Т Е Л Ь Н Ы Е УСИЛИТЕЛИ

На выходе формирующих блоков системы устанавлива­ ются исполнительные усилители, выполняющие функции усилителя мощности выходного сигнала формирующего блока. Поскольку формирующие блоки ЭАУС имеют им­ пульсный трехпозиционный выход, то исполнительный усилитель по существу является промежуточным реле, через которое включается реверсивный электродвига­ тель с редуктором.

В табл. 4-10 приведены основные типы исполнитель­ ных усилителей системы и их основные характеристики. В этой же таблице приведены типы исполнительных ме­ ханизмов, управление которыми осуществляется через указанные исполнительные усилители. Магнитные пуска­ тели типа МКР-0-58 могут управлять не только одно­ фазными, но и трехфазными двигателями. Серийно изго­ тавливающиеся магнитные усилители управляют только однофазными двигателями.

Магнитные усилители типа МУ-2. Вход бесконтакт­ ных пополнительных усилителей согласован только с выходом формирующего блока РП-2.* Принципиальная схема магнитного усилителя МУ-2Э приведена на рис. 4-32.

Магнитный

усилитель собран на

четырех

магнито-

проводах. Насыщение

магнитопроводов

осуществляет­

ся с помощью

обмотки

смещения

5—6.

Эта

обмотка

питается выпрямленным двухполупериодным напряже­ нием. Напряжение смещения может изменяться с помо­ щью переменного резистора R. Питание выходных об­ моток /—2 и 3—4 переменным напряжением осуществ­

ляется от

первичной

автотрансформаторной

обмотки

трансформатора

Тр. Выходные обмотки собраны по диф­

ференциальной

двухполупериодной

схеме.

Обмотки

7—5—9—10

являются

сигнальными.

Напряжение на

эти обмотки

поступает

с выхода формирующего блока

РП-2. При отсутствии тока в сигнальных обмотках все четыре магнитопровода насыщены одинаково. Поэтому токи через обмотки 3—4 (в следующий полупериод че­ рез обмотки /—2) на обоих магнитопроводах равны и через управляющую обмотку / / двигателя текут в про-

* В 1969 г. на МЗТА освоен выпуск регулирующих приборов с ин­ дексом 4, выход которых согласован с входом магнитных усилителей.

183

Т а б л и ц а 4-10

Исполнительные усилители и исполнительные механизмы ЭАУС

Тип

Тип управляемого

Габаритные раз­

Тип управляемого

исполнитель­

электродвигателя

меры исполни­

исполнительного

ного усили­

(его мощность и чи­

тельного усили­

механизма

теля

сло оборотов)

теля

 

МУ-2Э

АДП-362

171X390X203 МЭК-25Б/120М

МУ-2Б

(N=120

вт;

 

МЭК-ЮБ/120

 

п=2 ООО об

/мин)

 

МЭК-ЮБ/360

ИМ-2Б/15М ИМ-2Б/30М ИМ-2Б/45М

УМД - Ю

ДАУ-10

(N=10

вт;

п=2

400

об/мин)

УМД-25

ДАУ-25

(N=25

вт;

п=2

400

об/мин)

УМД-63

ДАУ-63

(N=63

вт;

п=2

400

об/мин)

257X255X175

МЭО-10/100

 

МЭО-10/250

 

МЭО-4/40

 

МЭО-25/250

330 X 280 X 250

МЭО-10/40

 

МЭО-63/250

320 X 359 X 270

МЭО-25/100

 

МЭО-63/100

 

МЭО-160/250

Масса

 

 

 

 

 

 

Завод-

исполни­

 

Примечание

 

 

тельного

 

 

 

изготови­

усилителя

 

 

 

 

 

 

тель

20

Исполнительные

усили­

ЗЭИМ

тели МУ-2Э и МУ-2Б

 

отличаются

величиной

 

входного

сопротивления:

 

у

МУ-2Э —160

ом;

у

 

МУ-2Б — 5 000

ом

 

 

 

16

УМД-10 — входное

со­

МЗТА

противление 80 ом, пред­

 

назначен

для

работы

с

 

формирующим

 

блоком

 

Р П И

(МЗТА)

 

 

 

 

20

УМД-10А — входное

ом,

ЗЭИМ

сопротивление

160

 

предназначен

для

рабо­

 

ты с формирующим бло­

 

ком РП-1 (ЗЭИМ)

 

 

40

Так

же

маркируются

 

остальные

типы

испол­

 

нительных

 

усилителей

 

УМД

 

 

 

 

 

 

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/155571