лампы Л2 (падение напряжения на резисторе R8) уве личивается. Ток в обмотке реле при этом становится
меньше. Если напряжение на сетке |
левой половины |
Л2 |
и анодное напряжение находятся |
в противофазе, |
то |
ток в обмотке реле становится больше тока срабаты вания реле. Если эти изменения тока выходят за пре
делы зоны нечувствительности |
реле, то реле срабатывает |
и исполнительный механизм |
ИМ перемещает регули |
рующий орган в соответствующем направлении. Одно временно перемещается движок потенциометра обрат ной связи R1, жестко сочлененный с выходным валом. Между точками ей появляется напряжение, и общий сигнал небаланса, представляющий собой алгебраиче
скую |
сумму |
напряжений иа'ъ и UCd уменьшается. При |
этом |
ток в |
обмотке реле приближается к значению, |
при котором реле размыкает контакты, и исполнитель ный механизм после поворота вала на некоторый угол, пропорциональный величине сигнала ошибки (отклоне нию движка R0), останавливается.
Ток в обмотке реле настраивается при помощи ба лансировки усилителя мощности переменным резисто ром нуль-реле HP R9, которое изменяет напряжение смещения на сетке левой половины лампы Л2. С этой же вторичной обмотки трансформатора напряжение подается на накалы ламп.
РУ) |
С помощью |
резистора R7 (регулировка |
усиления |
||||
изменяется |
чувстительность |
регулятора. |
Положе |
||||
ние |
движка |
реостата |
R6 (степень |
неравномерности |
СН) |
||
определяет |
величину |
отклонения |
выходного |
вала |
ис |
||
полнительного механизма, необходимую для компенса
ции отклонения регулируемой величины. |
|
Если отключить астатическую часть регулятора |
/ / / |
(например, разорвать цепь в точке а), то каждому |
зна |
чению регулируемой величины (положению движка реостата R0) соответствует в состоянии равновесия оп ределенное положение регулирующего органа (положе ние движка реостата R1), т.е. при этом осуществляет ся П-закон регулирования. Коэффициент пропорцио нальности регулятора изменяется с помощью потенцио метра R6 (СН—«степень неравномерности» в термино логии завода-изготовителя).
Рассмотрим |
принцип действия |
астатической |
части |
/// . При отклонении движка реостата R0 между |
точка |
||
ми ab, т. е. на |
входе в астатическую |
часть, также |
появ- |
199
ляется напряжение, которое поступает на сетку левой
половины |
лампы Л1Л. Анод |
этой |
лампы питается |
че |
||
рез генератор импульсов, собранный на |
тиратроне |
Л4 |
||||
(ТП-0,1/1,3). Если тиратрон |
«горит», |
переменное |
на |
|||
пряжение |
через анодное сопротивление |
R11 |
поступает |
|||
на сетку |
усилителя мощности |
ЛЗ |
(6П14П). |
На аноде |
||
лампы ЛЗ появляется переменная составляющая. Анод ной нагрузкой ЛЗ служит одна из обмоток двигателя. Другая обмотка двигателя подключена постоянно к се ти 220 в через фазосдвигающий конденсатор СЗ. Ротор двигателя Д начинает вращаться при появлении пере менной составляющей тока на первой обмотке. Направ
ление вращения определяется фазой |
входного |
сигнала, |
|||
т. е. направлением |
отклонения |
движка R0, |
при этом |
||
скорость вращения |
пропорциональна |
величине |
подан |
||
ного сигнала. Для |
расширения |
диапазона |
пропорцио |
||
нальности в усилитель введены обратные связи по току R16 и по напряжению (RIO, CI, R15). Двигатель пере мещается до тех пор, пока существует отклонение регу лируемого сигнала от задания (напряжение между точ ками ab). Поскольку скорость двигателя пропорцио нальна величине отклонения, то перемещение выходного
вала Д, а следовательно, |
и сочлененного |
с ним |
движ |
|
ка потенциометра R2 пропорциональны интегралу от |
||||
отклонения регулируемого |
сигнала |
от задания. |
Следу |
|
ет отметить, что анодное питание ЛЗ |
подается периоди |
|||
чески посредством тиратрона Л4, |
что |
обусловливает |
||
импульсный режим работы двигателя. Время интегри рования меняется за счет изменения длительности цик ла. Период повторения импульсов питания изменяется в широких пределах. Рассмотрим принцип действия ге
нератора |
импульсов. |
|
|
|
|
В катодную |
цепь тиратрона Л4 последовательно |
||||
включены |
два |
контура |
C4-R12-J-R13 |
и |
C2-R14. |
При включении, после прогрева катода, тиратрон «за жигается». При этом заряжаются конденсаторы С2 и С4. Напряжение на конденсаторе С2 служит анодным питанием лампы Л1Л. Как только конденсаторы заря дятся до величины, близкой к напряжению питания, падение напряжения на промежутке анод—катод тира трона становится меньше необходимого для поддержа ния газового разряда и тиратрон гаснет, а конденсато ры С2 и С4 начинают разряжаться — конденсатор С2 через резистор R14, конденсатор С4 через резисторы
200
R12 и R13 и подают на управляющую сетку тиратрона запирающие отрицательное напряжение. По мере раз
ряда |
конденсатора |
С4 |
запирающее напряжение |
пони |
||||||
жается, |
тиратрон |
зажигается |
и процесс |
повторяется |
||||||
снова. |
|
|
|
|
|
контура C4-R12-\-R13 |
|
|||
Постоянная |
времени |
всегда |
||||||||
больше |
постоянной времени |
контура C2-R14. Поэто |
||||||||
му анодное питание лампы Л1Л |
исчезает и до повторного |
|||||||||
зажигания |
тиратрона |
|
|
|
|
|||||
двигатель |
|
некоторое |
|
|
|
|
||||
время не перемещается. |
|
|
|
|
||||||
Диаграмма |
|
работы |
|
|
|
|
||||
двигателя Д при посто |
|
|
|
|
||||||
янном |
сигнале |
на |
вхо |
|
|
|
|
|||
де приведена |
на |
рис. |
|
|
|
|
||||
5-3. Период повторения |
|
|
|
|
||||||
импульсов |
|
At |
опреде |
|
|
|
|
|||
ляется |
постоянной |
вре |
|
|
|
|
||||
мени |
|
контура |
С4 = |
|
|
|
|
|||
= R12+R13. |
Когда |
на |
|
|
|
|
||||
пряжение |
на сетке |
ти |
|
|
|
|
||||
ратрона |
|
становится |
|
|
|
|
||||
равным потенциалу |
за |
|
|
|
|
|||||
жигания |
U2, тиратрон |
|
|
|
|
|||||
зажигается. |
Время |
пе |
|
|
|
|
||||
ремещения |
двигателя |
|
|
|
|
|||||
М\ |
определяется |
вре |
|
|
|
|
||||
менем |
поступления |
на |
|
|
|
|
||||
пряжения |
|
на |
аноды |
Рис. |
5-3. Диаграмма работы |
|||||
лампы |
Л1Л, |
достаточ |
астатической части |
регулятора |
||||||
ного |
для |
перемещения |
ИРМ-240. |
|
|
|||||
двигателя, |
т. е. посто |
C2-R14. |
|
|
|
|||||
янной |
времени |
контура |
Период повторения им |
|||||||
пульсов М в регуляторе изменяется с помощью потенци ометра R13 (время удвоения ВУ). Таким образом, сред няя скорость перемещения двигателя (угол Р) изменяет ся в широких пределах в зависимости от периода &t2. Частота повторения импульсов изменяется от 2,5 им пульс/сек до 26 импульс/сек.
При вращении ротора двигателя Д перемещается движок потенциометра R2. При этом в диагонали моста М2, появляется дополнительное напряжение небаланса на резисторе R7, совпадающее по фазе с напряжением, вызванным изменением положения движка R0. Это при-
201
водит к дополнительному перемещению выходного вала исполнительного механизма в том же направлении. Дей ствие астатической части регулятора (движение Д и движка R2) прекратится лишь после исчезновения сиг нала ошибки (движок реостата R0 в среднем положе нии) .
б) СТРУКТУРНАЯ СХЕМА И ПЕРЕДАТОЧНАЯ ФУНКЦИЯ
В табл. 5-2 приводятся передаточные функции отдельных элементов регулятора в соответствии со схемой рис. 5-1.
1_
Рис. 5-4. Структурная схема регулятора ИРМ-240.
Приведенные в табл. 5-2 передаточные функции от дельных звеньев регулятора являются в некоторой степе ни идеализацией действительных динамических характе ристик элементов. Так, оба электронных усилителя и ис полнительный механизм обладают также инерцией и зо нами насыщения, в исполнительном механизме, кроме того, имеют место люфт и трение. Астатическая часть ре гулятора обладает зоной нечувствительности. Импульс ный режим двигателя Д только при сравнительно мед ленном изменении сигнала позволяет заменить элемент схемы Д интегрирующим звеном.
В соответствии со структурной схемой рис. 5-1 и пе редаточными функциями (табл. 5-2), составим структур ную схему регулятора (рис. 5-4). Статическая характе ристика реле приведена ко входу в электронный усили-
т
тель и значение Тя= ——. Обведенная пунктиром часть схемы соответствует схеме релейного П-регулятора, рас чет которого рассмотрен в § 3-2. Рассмотрим особенности
202
Т а б л и ц а 5-2
ЗВЕНЬЯ РЕГУЛЯТОРА ИРІИ-240
-5 значения1
)ис. о ™
О а
Входная координата |
Выходная координата |
Вид звена, переда |
|
точная функция |
|||
|
|
ИС1 |
Отклонение |
движка |
Напряжение |
на вхо |
Усилительное звено |
|
|
реостатного |
датчика |
де |
в электронный |
|
|
|
ПО базового |
прибора |
усилитель |
статиче |
|
|
|
от положения |
равно |
ской |
части |
|
|
|
весия |
|
|
|
|
|
ЭУ1
РЭ
им
ИС2
Напряжение на вхо |
Напряжение |
на об |
|||
де лампы |
Л1 |
|
мотке реле |
|
|
Напряжение |
на об |
Положение |
контак |
||
мотке |
реле |
|
|
тов реле |
|
Положение |
контак |
Положение |
выход |
||
тов реле |
|
|
ного вала |
|
|
Положение |
выход |
Напряжение |
на |
||
ного |
вала |
исполни |
входе в ЭУ1 |
|
|
тельного |
механизма |
|
|
||
Усилительное звено
S i
Нелинейный эле мент
Интегрирующее зве но
1*
Т Р
и.м и
Усилительное звено
ИС4 |
Отклонение |
движка |
Напряжение |
на |
Усилительное |
звено |
||||
|
реостатного |
датчика |
входе |
в электронный |
|
|
||||
|
базового прибора |
от |
усилитель |
астатиче |
|
|
||||
|
положения |
|
равнове |
ской |
части |
(на входе |
|
|
||
|
сия |
|
|
|
ламп |
Л1Л) |
|
|
|
|
ЭУ2 |
Напряжение |
на вхо |
Напряжение |
на уп |
Усилительное |
звено |
||||
|
де в электронный равляющей обмотке |
|
|
|||||||
|
усилитель |
астатиче |
|
|
|
|
|
|
||
|
ской части |
(на входе |
|
|
|
|
|
|
||
|
лампы Л1Л) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
Напряжение на |
уп |
Положение |
выход |
Интегрирующее |
зве |
||||
|
равляющей |
обмотке |
ного |
вала |
двигателя |
но |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г Д 1 * |
|
ИСЗ |
Положение |
выход |
Напряжение |
на вхо |
Усилительное |
звено |
||||
|
ного вала |
Д |
|
|
де ЭУ1 |
|
|
но к3 |
|
|
* Применяемые в комплекте с регулятором ИРМ-240 исполнительные меха низмы имеют двигатели постоянной скорости. Однако, учитывая, что на входе исполнительного механизма сигнал может принимать только три значения (+1, О, —1) можно без учета выбега, разгона и люфта в редукторе исполнительный механизм приближенно считать интегрирующим звеном.
203