Материал: Штейнберг, Ш. Е. Промышленные автоматические регуляторы

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

зона действия задатчика. Для получения минимального фазового небаланса на выходе измерительной схемы первичные обмотки датчи

ков и резистор R18	соединяются			последовательно, а напряжение				на
резисторе R18 сдвигается конденсатором						СЮ.
Уравнение измерительной схемы, если на ее вход поступают сиг
налы х\, сигнал задания		х3 и сигнал обратной связи хп.с, имеет вид:
	У 2	= V i ! - M o . c - * 3 -
где U2 — напряжение па выходе				измерительной схемы; kx,			kx—ко
эффициенты, определяемые положением					рукояток Чувствительность			1
и Чувствительность	2.
Передаточная функция измерительной схемы при одном входном
сигнале
		« M P )	=	^	=	V
				• М Р )
Напряжение U2	подается		на	вход	полупроводникового		усилите

ля, состоящего из демодулятора, фильтра, модулятора, предвари тельного и выходного каскада.

Демодулятор, фильтр и модулятор служат для предотвращения усилителя от насыщения реактивным небалансом и небалансом по


высшим	гармоникам.		Демодулятор			построен по схеме		инверсного
включения транзистора			Т1	и	питается		напряжением,	получаемым
на резисторе R21.		Сигнал		на	выходе		демодулятора	фильтруется
(фильтр	состоит из	резисторов			R16,	R17, конденсаторов С8 и С9)

и модулируется. Модулятор собран на транзисторе Т2 также по схе ме инверсного включения и управляется от специальной обмотки трансформатора Тр2. Демодулятор и модулятор работают в режиме ключа.

Сигнал с выхода модулятора усиливается двухкаскадным уси лителем, выполненным на транзисторах ТЗ и Т4. Оба триода вклю чены по схеме с общим эмиттером. Коэффициент усиления усилителя (зона нечувствительности регулятора) настраивается в первом кас каде потенциометром R4.

Связь между вторым и выходным фазочувствительным каскадом, собранным на транзисторах Т5 и Т6, осуществляется с помощью

трансформатора	ТрЗ, первичная обмотка которого настроена в			ре
зонанс с частотой сети. Это позволяет		выделить первую	гармонику
из напряжения, полученного от модулятора, и устраняет			возмож
ность возбуждения усилителя на высоких частотах.
Нагрузкой выходного каскада являются обмотки электромагни
тов, выходом	усилителя — разность	^3=^3 — U 3 напряжений		на
этих обмотках. Передаточная функция линейной модели			усилителя
без учета инерционности имеет вид:

Us(p)

^ 2 ( Р ) = Г Г 7 Т	< 1 6 - 2 )
V 2 (Р)

где k2 — коэффициент усиления усилителя.

Усилитель УТ-ТС отличается от усилителя УТ только измери тельной схемой. В последней имеются мосты, к которым подключе ны термометры сопротивления.

516


Передняя				панель		усилителя
УТ показана			на рис. 16-4.				На	ней
расположены				ручка		задатчика,
лампочки,			сигнализирующие					об
отклонении			регулируемой				вели
чины	от	задания,			переключатель
с автоматического					управления			на
дистанционное				и	кнопки		ручного
управления			Больше			и	Меньше.
Кроме	того,		на	передней			панели
под специальной					крышкой		распо
ложены		рукоятки				Чувствитель

ность по каналу от каждого дат чика, рукоятка Нечувствитель ность и гнезда контроля входных сигналов после суммирования, из менения нуля задатчика и измене ния диапазона его действия.

16-4. И С П О Л Н И Т Е Л Ь Н Ы Е

М Е Х А Н И З М Ы

Менше больше

'10

Задатчик

АБ В Г

Вольте Авт Меньше

Диет


Гидравлические				исполнительные
механизмы		модификаций					ГИМ,
ГИМ-1И и ГИМ-Д2И состоят из
электромагнитов			ЭМ		и	гидравли			•120-
ческих	клапанов			ГК,		составля

ющих	электрогидравлическое						ре
ле, и	собственно		исполнительного					Рис. 16-4. Передняя панель уси-
механизма		ГИМ		(см. рис. 16-2).				лителя	УТ.
Модификации				исполнительных
механизмов		отличаются				друг от
друга	наличием		и	способом			формирования		сигнала	обратной	связи.
В качестве		примера			рассмотрим			гидравлический		исполнительный
механизм ГИМ-1И				(рис. 16-5). Если				обмотки электромагнитов			/ и 2

обесточены, то клапаны 3 и 4 под действием давления воды и веса подвижной системы находятся в крайнем нижнем положении, закры вая слив. При этом в обе полости цилиндра 5 поступает водопро водная вода под давлением, устанавливаемым редукционным кла паном. Д л я стабилизации положения поршня при наличии односто ронней нагрузки со стороны регулирующего органа полости исполни тельного механизма при нижнем положении клапанов разобщаются между собой с помощью обратных клапанов.

Если напряжение С/З на катушке / достигает напряжения сра батывания Ь, то втягивается сердечник электромагнита и клапан 3 перемещается из нижнего в крайнее верхнее положение. Подвод во

ды	в	нижнюю полость исполнительного	механизма	прекращается
и	она	соединяется со сливом. При этом	поршень 6	движется вниз

с постоянной скоростью. При уменьшении напряжения		до порога
отпускания шф клапан 3 под действием веса и давления		воды скач
ком возвращается в	нижнее положение. Если клапан 4	находится
в верхнем положении,	поршень 6 движется с постоянной	скоростью

вверх. Поступательное перемещение поршня 6 и штока 7 с помощью

517

кривошипной передачи 8 преобразуется во вращательное перемеще ние вала 9 и рычага, насаженного на валу и соединенного с регули рующим органом. Статическая характеристика системы электрогид равлическое реле — исполнительный механизм дана на рис. 16-6.

Рис. 16-5. Схема гидравлического исполнительного механизма ГИМ-1И.

град/сек

		2
в-20 b -15	-10	1	mb	'	Уз
		-5 m,b	mb	'
		-5 m,b	to
V,	•mb	w,b 5	to	is	ь гов
		1
		г
		з

Рис. 16-6. Статическая характеристика системы электрогидрав лическое реле — исполнительный механизм.

Перемещение вала 9 (см. рис. 16-5) передается на задающие сильфоны 10 и 15: один из них сжимается, другой растягивается. Объем газа в сжимаемом сильфоне уменьшается, давление в нем

518

увеличивается; в растягиваемом сильфоне увеличивается объем			газа
и уменьшается давление. С задающими		сильфонами соединены	вос
принимающие сильфоны	и 14, с которыми соединен плунжер		13
дифференциально-трансформаторного датчика.
При равенстве давлений в сильфонах / / и 14 плунжер находится
в среднем положении.	12, через который верхние сильфоны 10
При закрытом дросселе
и 11 соединены с нижними	сильфонами	14 и 15, перемещение плун
жера 13 пропорционально перемещению		вала 9, т. е. сигнал на выхо

де устройства обратной связи пропорционален положению исполни тельного механизма. Регулятор при этом работает в П-режиме. При открытом дросселе после перемещения вала 9 давления в верхнем и нижнем сильфонах постепенно выравниваются за счет перетока воздуха через дроссель 12. Время выравнивания давления, т. е. вре мя возвращения плунжера 13 в среднее положение, зависит от сте пени открытия дросселя 12.

Допустим, что расходная характеристика дросселя линейна и что изменение объема сильфона значительно меньше его первоначаль ного объема. Тогда можно показать, что передаточная функция ли

нейной	модели	пневматической обратной		связи	(вход — перемеще
ние у	выходного	вала, выход — перемещение z			плунжера)	прибли
женно имеет вид:
		Г 3 ( р ) = -	^ = ^ ^	,		16-3
			У (Р)	Т3р+\
где &з—коэффициент, определяемый кинематической						обратной
связью	и характеристиками сильфона; Т3 — постоянная времени, оп

ределяемая открытием дроссельного крана.
Передаточная функция	датчика	обратной	связи
Wt(p)=	Х°-С[Р)	=kt,	(16-4)

где k4 — коэффициент усиления.

Модификация исполнительного механизма ГИМ не имеет обрат ной связи, ГИМ-Д2И содержит пневматическое устройство обратной


связи с двумя		дифференциально-трансформаторными					датчиками и
дифференциально-трансформаторный датчик жесткой обратной связи
по положению		исполнительного		механизма. Плунжер этого				датчика
с помощью кинематической системы связан						с валом исполнительного
механизма.	Передаточная		функция жесткой обратной				связи
		Я М Р ) =		* ° ; с 1 р )				(16-5)
где k5 — коэффициент усиления.
Основные технические			характеристики			гидравлических исполни
тельных механизмов (при давлении питания						1,3 кгс/см2):	время пол
ного хода	при	моменте на выходном			валу	400 кгс-см	составляет
25 — 45 сек.	максимальный		момент на		выходном валу — 700			кгссм,

расход воды — 80—120 л/ч.

519

В комплекте с гидравлическими исполнительными механизмами применяется редукционный клапан РК-2, который поддерживает давление питания постоянным с точностью 0,2 кгс/см2. Диапазон настройки клапана 1—2 кгс/см2, давление источника воды 2,5— 4 кгс/см2.

Как указывалось в § 16-1, в системе «Кристалл» могут исполь зоваться и электрические исполнительные механизмы (исполнитель ные двигатели с редукторами типа Р М ) . Они управляются от уси лителей УТ или УТ-ТС через магнитный контактор, аналогичный контактору МКР-0-58 (см. § 4-9). Сигнал с выхода электрического исполнительного механизма поступает на вход блока изодромной обратной связи БИОС-М.

По своей конструкции и техническим характеристикам этот блок аналогичен устройству обратной связи в гидравлических исполни тельных механизмах.

16-5. Д И Н А М И Ч Е С К И Е ХАРАКТЕРИСТИКИ И О С О Б Е Н Н О С Т И Н А С Т Р О Й К И РЕГУЛЯТОРОВ

Существенной особенностью регулятора по сравнению с рассмотренными выше иными электрогидравлическими регуляторами является наличие нелинейного элемента —

Рис. 16-7. Примерные градуировочные характеристики регулятора.

а — рукоятка Чувствительность для настройки коэффициента пропорционально сти ftp; б —рукоятка Нечувствительность ( Д м и н — минимальная зона нечувст вительности регулятора).

трехпозиционного реле, охваченного обратной связью. Динамические свойства регуляторов с таким нелинейным элементом рассматривались в § 3-2. Согласно соотноше ниям (3-7), (16-1), (16-2) и (16-5) амплитудно- и фазо частотная характеристики П-регулятора в скользящем ре жиме имеют вид:

520

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

Смотрите также:



17. Введение 18. Линейные программы 19. Ветвления 20. Программирование циклических алгоритмов
Анализ эффективности инвестиций предприятия на примере ООО «СпецПримСтрой»
Сборные железобетонные ребристые плиты перекрытия
_-___-~1
_3 тема - Диффузия
_Роджерс Карл, Брак и его альтернативы
_Штерн Вильям, Дифференциальная психология и ее методические основы
- Описание типа СЭТ7009