Выдержка из текста работы
жения ДУП-Б и ДУП-2Б,} выполнемных на базе по-: казывающего милливольт-] метра М-592 (со шкалой^ Он-ЮО мка). Пршципи-‘! альная схема прибора! приведена «а фиг. Х.5Е Прибор ДУП-2Б отличается от ДУП-Б нала чием стабилизации на пряжения питания. Габа ритные размеры прибо ров: ДУП-Б 112ХП6> XI18 мм; ДУП-2Б 80 > Х80Х112 мм. Питанн
:тотой 50 гц; мощность, по
7 ва.
гатными датчиками положе-
ные указатели ДУП-К.
Дистанционный контроль положения исполнительных механизмов,» имеющих индуктивные датчики положения, осуществляется дистанцион-3
ными указателями полр-Я
переменным таком напряжением 220 в, часто требляемая приборами, соответственно 5 и 7 ( Для исполнительных механизмов с реостат ния заводом будут выпускаться дистанционны
III. ЭЛЕКТРОННЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ ПРИБОРНЫЕ И АППАРАТНЫЕ
— -Электронные регуляторы приборного типа—получают»вжгдные~сиг-налы по значению регулируемых параметров от специальных вторичных датчиков-яреобразователей, встроенных в соответствующие измерительные приборы. Основной особенностью регуляторов аппаратного типа является получение этих сигналов непосредственно от первичных датчиков. При этом не исключается возможность сочетания этих регуляторов с вторичными датчиками ‘.
Преимущество регуляторов приборного типа заключается в том, что для них не требуется установка отдельных датчиков и прокладка специальных соединительных линий, а используются датчики и соединительные линии соответствующих измерительных приборов. К недостаткам регуляторов этого типа относятся:
а) удлинение цепи воздействия, в определенной мере снижающее на дежность работы установки;
б) наложение погрешности и нечувствительности измерительного прибора на характеристику входного сигнала.
Выпускаемые в настоящее время электронные регуляторы приборного и аппаратного типов являются устройствами общепромышленного назначения, которые могут работать только во взрывобезопасной и неагрессивной среде, при температуре 0-ь50°С и относительной влажности 30-^80%.
8. ДАТЧИКИ-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ С 10-, 20-и 100-ПРОЦЕНТНОЙ ЗОНОЙ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОСТИ
Реостатные датчики, встраиваемые в-электронные измерительные приборы, служат для подачи на регулятор входного сигнала, пропоп-ционального отклонению измеряемого параметра от заданного значения. Датчики выполняются с 10-, 20- и 100-процентной зоной пропорциональности. В датчиках последнего типа полный диапазон изменения сопротивления реостата соответствует полному диапазону шкалы измерительного прибора. Для остальных двух типов датчиков полный диапазон изменения сопротивления реостата соответствует 10- или 20-процентному диапазону шкалы измерительного прибора (при установке датчика-преобразователя в любой части шкалы прибора). Датчики выпускаются без дополнительного сигнального устройства, с аварийным сигнальным устройством и с сигнальным устройством, имеющим регулируемую зону сигнализации (см. гл. IX).
Датчик со 100-процентной зоной пропорциональности
Датчик-преобразователь является реостатом, который имеет одну рабочую шину с намотанной спиралью, две токосъемные шины и два ползунка. Полное сопротивление реостата-датчика может быть от 120 до 500 ом. Схема реостатного датчика приведена на фиг. Х.56. Один ползунок реостата связан с рукояткой и стрелкой задатчика, которые вынесены на лицевую сторону измерительного прибора. Второй ползунок реостата связан с ползунком реохорда (или с осью кулачков у
1 Заводы-изготовители называют вторичные датчики реостатами-задатчиками, так как один из ползунков реостата служит для установки заданного значения регулируемого параметра.
ГЛАВА IV АВТОМАТИЧЕСКИЕ РЕГУЛЯТОРЫ
а- где Т — кинетическая энергия:
м- Т = 4~ Мх-,
и- *
ее где А! — приведенная масса подвижных ча-
:е. стей; х — перемещение пружины.
<н Обозначив усилие пружины регулятора
•е. через <3„ = —сх и вязкое трение через
>1е <2у = —Вх, получим выражение для обоб-
V- МТРЫНПЙ (-ИП1Л
щенной силы ‘ (?=—« — Вх.
1 Согласно (1) най-
дем уравнение динамики регулятора:
М’х=—сх—Вх. (2)
Используя преобразование Лапласа, определим для нулевых начальных условий передаточную функцию регулятора
Г (5)»
==г252-2;г5-1′
_ в «» 2\’льГ’
Регулятором называется устройство, предназначенное для автоматического воздействия на объект регулирования с целью компенсации возмущений регулируемой величины. Регуляторы обеспечивают или постоянство регулируемой величины или ее функциональное (программное) изменение. Регулируется обычно какой-нибудь один параметр. По виду статической характеристики различают линейные и нелинейные регуляторы, а по принципу работы — регуляторы прямого и непрямого действия. Для достижения оптимального процесса регулирования подбирают такой регулятор, который при известной характеристике объекта позволил бы в заданных пределах изменения нагрузки последнего обеспечить требуемую точность регулирования.
РЕГУЛЯТОРЫ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ
В регуляторах прямого действия функции измерительного, усилительного и исполнительного элементов объединены в одном органе. Поскольку для перемещения исполнительного органа используется энергия регулируемой величины, регуляторы прямого действия в большинстве случаев выполняют статическими. Астатические же применяют в сложных схемах регуляторов прямого действия в качестве вспомогательных, например, интегрирующих устройств. По виду используемой энергии регуляторы прямого действия делят на механические, гидравлические, пневматические и электрические.
Гидравлические регуляторы прямого дей-^ ствия широко используют для регулирования и давления, разрежения, перепада давлений, расхода, уровня. Для типового регулятора о давлении (фиг. 2) расход жидкости через а объект
^ <2 — аУ»^.
где а — постоянный коэффициент в СЛ*-«К~1 •*/»»»‘*,
Расход через регулирующий орган опре-[ дел яетс я фор м у ло и
<2 — Ьх Ур~~~Р~!.
) где Ь — постоянный коэффициент в
С.М’ • СёК ‘ ‘-2 ‘ — •
Схема механического регулятора прямого действия показана на фиг. 1. Регулятор предназначен для поддержания на заданном значении угловой скорости -первичного двигателя. Энергия, развиваемая при вращении подвижных масс центробежного маятника, служит для перемещения регулирующего органа машины, с которым жестко соединена муфта Моятпчка. Регулятор является статическим. Для устойчивости раиог’^г регуляторы прямого действия обычно снабжают гидравлическим катарактом, создающим при движении эффект «вязкого тренняэ. Если пренебречь малым сухим трением, то динамику Регулятора можно описать уравнениями Лагранжа
<Ц эт\ дт _0. гп
л I ^~) -^ —с«
времени, когда направление дпижснми меняется. Продолжительность времени д» полной остановки
Т„ = Ыя ]/-^— (8)
Число отклонений N до полной остлнпнки регулятора можно определить решением в целых числах неравенств
н-\<п**-Кт-<;н. (9)
Таким образом, в регуляторе соне|чп;’ются колебания с периодом Т0 ~- 2д Г/ -г\ около среднего значения его положения \\
— , при этом амплитуда ы>.:ц папин
убывает со средней скоростью — Ьпле-
1; я^мс
банпя прекращаются, как только щ-клпнеппс перестает превышать по абсолютной нс.-щчпнс « «Др, Кт
значение да’ = — ±
Если регулятор выполнен с пренебрежимо ‘) малым сухим трением и имеет катаракт, его передаточную функцию приближении можно [1р*.-.и’тавить в виде
Г<« 7-.-,-4т5—г1′ (1°>
5) Т^.т/Ж- >_ р
V , • 17Ж’
К регуляторам прямого действ и ;\ итгосят также многочисленные серийные рги.л’спри
Приршшян правые части уравнений рас-ходок, найдем статическую зависимость мгжду 1н’рг\нчц< ниямн регулирующего ор-иша и д;п’,леппями на входе и выходе регулятора
р2 = -^%. (3)
и- -\ о-х-
Уравненне движения регулятора с учетом еухого трения согласно (1) имеет вид 3!
М-^ \ сД* = ±ЯГ-«ЛР|, (М м
где n
‘•-.и, I .\
л . ; с —• г, — г.,; с,- /,, ‘ », | V ; (5>
2р,„<№*0 .
л?)2 ‘
Кт — сила сухого трения; С}с — сила реакции струи; /с1 и Аг„ — коэффициенты жесткости мембраны н пружины; /•, — эффективная площадь мембраны; Г» — площадь сечения
штока.
Движение согласно уравнению (4) возможно
при выполнении условия
\пИР1\>Кт. (6)
Для случая скачкообразного изменения давления р1 интеграл уравнении (4) имеет вид
А,=С1С<кУ5/ Ю, йп !/»-!-<-
пЛр, * Кт ,7,
—- . (/,
Знак перед — — (/? > 0) противоположен
Лх. ,
) температуры (фиг. 3). Такой регул г>|’ нмгст!
ые значительную неравномерность
С! и.льшин инерционностью, пршч* • и и.ко!
гга для низкочастотных объектов при • » ИХ1
знаку скорости движения штока —- . В точках обращения скорости в нуль ( тр~ = «) функция претерпевает разрыв. Начальные \слония для определения постоянных С, и С2 следует задавать для каждого момента
го меняют электромагнитные регуляторы с переменным напряжением в виде .угольного столбика (фиг. 5). При регулировании на-
1) пряжения изменяется сила давления электромагнита на угольный столб и, следовательно, его сопротивление, включенное в цепь возбуждения генератора. В результате изменяется ток в цепи возбуждения и магнитный поток в генераторе — в сторону, противодействующую отклонению регулируемого на-
требованиях к точности регулировании. Его передаточная функция
№‘(5)^(7|7ТГ)(г25ы)(П/ + ‘(И)
+ 2$Ттв + ‘[у где
Гг^т^^?Ш’
т а 40.76ц//’ , Т Ура
кгА%-)
\ и» /Л1ах
где т — перемещение регулирующего органа; Тм — постоянная времени термобаллона; 7″, — постоянная времени заполнителя; / — длина капилляра; Л — его диаметр; (.1 — вязкость заполнителя в капилляре; Р — эффектшшая площадь сильфоиа; V — его объем; К — газовая постоянная заполнителя снльфона; Т3 (‘К)—температура заполнителя; ра — расчетное давление заполнителя.
. пряжения. Если пренебречь индуктивностью обмотки электромагнита, то передаточная (» функция регулятора имеет вид
Г(^гд , (12)
)Т т— V Мл ‘ I = »-? •
я 21/» ли- ‘
‘» Л1,— масса якоря электромагнита; с — ко-» зффнциент жесткости пружины; /:^ — ко-эффкциент пропорциональности.
Пневматические регуляторы прямого действия промышленного исполнения, предназначенные для работы при малых скоростях отклонения регулируемой величины, можно рассчитывать по формуле (10). При этом нужно учитывать влияние объема камеры исполнительного элемента, который может быть приравнен к инерционному звену первого порядка. Во избежание большого трения в уплотнениях штока желательно в этих регуляторах применять уплотнения с консистентными заполнителями, а также эластичные.
Электрические регуляторы прямого действия часто применяют для регулирования и стабилизации выходных ;т-:раметро!’. (напряжения, силы тока) различных электрических установок (источников питания). Существует два типа регуляторов: с разомкнутой и замкнутой цепью. При небольшой мощности обычно применяют регуляторы
«разомкнутой цепью. В качестве регулнрую- «Кго устройства используют электронные ты, полупроводники, тертасторы. Схемы Р лампах обеспечивают точность до 2% Е« колебании тока нагрузк;! 1 : 4. Схе.мл «полупроводниках (фиг. 4) и на термистора ч р „ большой коэффиц:’..,.;г усиления
очниках большой мощности чаще при
При недостаточной величине /^ к регулятору присоединяют обычно гидравлический катаркт (фиг. 5). Можно существенно улучшить динамические свойства такого ре-; гулятора, еыполнив его согласно схеме на 1 фиг. 6. Его передаточная функция
Г <3> Г ^ (^ ; 1)(У^2; КЛ5-.;.ТУ’
(13)