Материал: Штейнберг, Ш. Е. Промышленные автоматические регуляторы

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

Сигналы от

 

Устройства,

содержа­

датчиков

Злентронньїй

щие

исполнцтельньїй

 

механизм с

индивидуаль­

 

дифференциатор

 

ным

маслоснабжением

 

 

Злєнтронньїи. f регулирующий

блон

Исполни

тельньїе

блон элентрогид

равлияесних

 

механизмы

преобразователей

 

Масло от паслонасоса

Рис. 14-1. Схема взаимодействия между устройствами.

тельные механизмы монтируются непосредственно на трубопроводе или вблизи регулирующего органа. Блок преобразователей БП-1 помещается на расстоянии не более 50—80 м от управляемых им устройств РКГП-1 и ПГК-1.

Основные

технические

характеристики

регуляторов

Минимальный

коэффициент

пропорцио­

 

 

нальности

регулятора в ПИ- и П-ре-

 

 

жимах kp

 

 

Не

более

0,4

Минимальное

значение времени интегри­

 

 

рования

регулятора в ПИ-режиме

 

 

Ти, сек

 

 

Не

более

2

Максимальное

значение TB/kp

при макси­

 

 

мальной

статической ошибке ± 1 % ,

 

 

сек

 

 

_ Не

менее

700

Минимальная

зона

нечувствительности

 

 

регулятора, %

 

Не

более 0,5

Рабочая жидкость

 

 

Индустриальное 20 (вере­

 

 

 

тенное

3), турбинное 22

 

 

 

 

(турбинное Л ) или транс­

 

 

 

форматорное масла

Преимуществами электрогидравлических регуляторов завода «Теплоавтомат» являются возможность осущест­ вления ПИ- и ПИД-режимов с широким диапазоном

462

изменения параметров настройки, отсутствие контактов, возможность применения автономного маслоснабжения, исключающего появление утечек масла, работа с различ­ ными датчиками, имеющими электрический выход.

Электрогидравлические регуляторы завода «Теплоавтомат» используются в энергетике, металлургии, хими­ ческой промышленности. Область применения этих регу­ ляторов— объекты, где для управления регулирующими органами требуются значительные усилия и быстродей­ ствие и на которых одновременно с этим целесообразно применение датчиков с электрическим выходом (или же электрических линий связи между устройствами).

14-2. П Р И Н Ц И П ДЕЙСТВИЯ РЕГУЛЯТОРОВ

Принцип действия регуляторов основан на последова­ тельном, двукратном усилении сигнала ошибки — снача­ ла с помощью электронного, а затем с помощью гидрав­

лического усилителя. Закон регулирования

формируется

с помощью электрических цепей.

 

 

 

Функциональные схемы регулятора в различных ре­

жимах работы даны на рис. 14-2.

 

 

 

В И-режиме (рис. 14-2, а)

входной сигнал х\ от

дат­

чика переменного тока в измерительной схеме ИС1

сум­

мируется

с сигналом задания

х3.

Сигнал

ошибки

х =

=Х\ха

сначала

усиливается

электронным

усилителем

переменного тока

с фазированным выпрямителем

ЭУ1,

а затем электронным усилителем' постоянного тока

ЭУ2.

(С сигналом U2 на выходе электронного усилителя

ЭУ1

при необходимости суммируется

также входной сигнал

х' от датчиков постоянного тока. В этом случае

сигналом

ошибки является разность напряжений х'—U2.)

На вы­

ходе усилителя ЭУ2 включен электромеханический пре­ образователь ЭМП, управляющий гидравлическим уси­ лителем ГУ. Если сигнал ошибки равен нулю, то испол­ нительный механизм ГИМ неподвижен. При появлении сигнала ошибки управляющий элемент гидравлического усилителя отклоняется от среднего положения на вели­ чину, пропорциональную значению этого сигнала. Испол­ нительный механизм приходит в движение, направление которого определяется знаком сигнала ошибки, а ско­ рость пропорциональна величине этого сигнала. Так реа­ лизуется И-закон регулирования.

463

 

 

 

 

 

 

net

X

зу)

иг

 

 

 

 

"J МП

 

ГУ

ГИМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*7У6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) \7Pll I

 

 

 

 

 

 

 

 

Г"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ИС1

X

ЭУ1

и.

ЭУ2

і

Ц

эмп

 

ГУ

ГИМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БЭР-2К

 

 

НН

 

 

 

ДОС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ИС2

м

ЭУЗ

НН 1

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЭДР-2К

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 14-2.

Функцио­

 

Г'

X

 

"2

 

 

 

А

 

•**

 

 

X) ,

ИС1

ЗУ1

 

ЗУ2

 

змп

ГУ

— f c - ГИМ

нальные

СХеМЫ

регу-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

лятора.

 

 

 

 

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а И-режим;

б П-

и

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПИ-режимы;

в — ПД-

и

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПИД-режимы.

 

 

 

[

 

 

 

 

 

НН

 

 

"8

ДОС

 

 

•+ — электрический

 

I

 

 

БЭР—2

к

 

 

J в)

 

 

 

сигнал;

ZZ — механи-

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ческий

сигнал;

-*•

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гидравлический

сигнал.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д ля осуществления остальных режимов работы вво­ дится отрицательная обратная связь по положению ис­ полнительного механизма (рис. 14-2,6 и в). Обратная связь осуществляется с помощью датчика обратной свя­

зи ДОС,

связанного с валом исполнительного

механизма

ГИМ.

Напряжение Us с выхода датчика ДОС

поступает

на вход

пассивного корректирующего контура КК.

В

П-

и ПД-режимах пассивный контур

представляет

собой

делитель напряжения; сигнал х0,с

на

его выходе

пропорционален положению исполнительного

механизма.

При этом каждому установившемуся значению входного сигнала Х\ соответствует определенное положение у ис­ полнительного механизма.

В ПИ- и ПИД-режимах пассивный корректирующий контур содержит делитель напряжения и дифференциру­ ющий PC-контур: сигнал лг0.с на выходе контура КК пропорционален скорости движения исполнительного ме­ ханизма. Такая обратная связь предназначена для полу­ чения пропорциональной и интегральной составляющих в законе регулирования.

Дифференциальная составляющая закона регулиро­

вания в ПД- и ПИД-режимах (рис. 14-2, в)

формируется

с помощью дифференциатора,

состоящего из измеритель­

ной схемы ИС2, электронного

усилителя переменного то­

ка с фазированным выпрямителем ЭУЗ

и пассивного

контура КК1. Сигнал <УД на выходе этого контура, про­ порциональный скорости изменения регулируемой вели­

чины х\, суммируется с сигналами U2 и

х0.с.

Таким образом,

закон регулирования

формируется

как в обратной связи

(И- и П-составляющие), так и в па­

раллельных каналах

(Д-составляющая).

 

14-3. ЭЛЕКТРОННЫЙ Р Е Г У Л И Р У Ю Щ И Й Б Л О К БЭР-2к

Электронный регулирующий блок БЭР-2к предназначен для суммирования сигналов от датчиков, задатчика, дифференциатора и обратной связи, усиления сигнала небаланса, управления электромеханическим преобразо­ вателем и формирования закона регулирования. Блок (рис. 14-2) содержит измерительную схему переменного тока ИС1, электронный усилитель переменного тока с фазированным выпрямителем ЭУ1, электронный усили­ тель постоянного тока ЭУ2 и пассивный контур КК. Упрощенная принципиальная схема блока в ПИ-режиме

30—681

465

совместно

с

гидравлическим

исполнительным

механиз­

мом дана

на

рис. 14-3. Сигналы

xv х\, х\ от

датчиков

переменного

тока подаются

на

потенциометры

RI—R3,

с помощью которых осуществляется настройка степени влияния того или иного входного сигнала на процесс ре­ гулирования. Суммарный сигнал от датчиков сравнива­

ется с сигналом

задания, снимаемым в виде падения на­

пряжения с резистора R4. Установка задания осущест­

вляется

резистором

R8,

изменение

чувствительности

(цены

деления

шкалы

задатчика)

производится, сменой

резистора R4. Сигнал на выходе измерительной схемы

 

 

х = ky хх

+ k'i х+ k] х\ — х3,

(14-1)

где kv

k[,

k\ —коэффициенты, зависящие от

положения

рукояток соответствующих

датчиков.

 

 

Передаточная функция измерительной схемы в слу­

чае одного датчика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* i ( P )

 

 

 

Напряжение

х поступает на

вход

двухкаскадного

электронного усилителя ЭУ1, собранного на двойном триоде Л1. Усилитель охвачен стабилизирующей обрат­ ной связью, подающейся на вход половины лампы Л1а через резистор R16 и конденсатор Сб.

Сигнал U'2 с выхода усилителя ЭУ1 через конденса­ тор С5 подается на вход фазированного выпрямителя. Опорное напряжение поступает со вторичной обмотки трансформатора Тр. В тот полупериод, когда полярность опорного напряжения совпадает с направлением пропу­ скания тока диодами, протекает ток по контуру: вторич­

ная

обмотка

трансформатора

— резистор

R15 — диоды

Д1

и Д2 — резистор R14. При

этом диоды

открыты для

напряжения U'2. В следующий полупериод диоды запер­

ты

опорным

напряжением. Напряжение U2

на

выходе

выпрямителя

и усилителя ЭУ1

пропорционально

величи­

не переменного напряжения U'2 на входе в фазирован­ ный выпрямитель и косинусу угла сдвига фаз между на­ пряжением U'2 и опорным напряжением.

Передаточная функция усилителя с фазированным выпрямителем ЭУ1

^ > ) = ^

х (Р)

= Т 7 Х 7 '

( Н - 2 )

 

Т2р

+ I

 

466

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