Позиційні автоматичні регулятори

До позиційних регуляторів відносять такі, у яких регулюючий орган може займати кілька фіксованих положень. Наприклад, двопозиційний регулятор температури праски може або ввімкнути її електронагрівач в мережу живлення, або вимкнути його. Інколи застосовують трипозиційні регулятори, що працюють в положеннях «менше-норма-більше». На більшу кількість позицій такі регулятори звичайно не випускають.

Схема автоматичної двопозиційної системи регулювання температури – це контакт регулятора, замкнутий, коли температура об’єкта менше заданої і розімкнутий, коли стає вище установки.

Підвищення якості двопозиційного регулювання досягають, зменшуючи амплітуду автоколивань, збільшуючи їх період і зменшуючи похибку середнього значення регульованої величини. Останню вимогу можна виконати, вводячи відповідні поправки в шкалу уставок регулятора. Зменшення амплітуди досягають, зменшуючи зону нечутливості регулятора ізначення чистого запізнення, наприклад, застосовуючи термосенсори без теплоізоляції або зменшуючи теплові опори на трасі теплопередачі від нагрівачів до робочої поверхні об’єкта.

Але тут виникає протиріччя: при зменшенні амплітуди автоколивань, зменшується і їх період, що приводить до збільшення частоти спрацьовування виконавчого механізму (контактора в ланцюзі живлення електронагрівачів, клапана в системі парового нагрівача). Навіть коли перемикання електронагрівачів виконують безконтактними пристроями (магнітні підсилювачі, тиристори), велика частота їх спрацьовування небажана. Тому туту часто застосовують так звану систему з неповним притоком. Тут нагрівач не вимикається з мережі живлення при спрацьовуванні контактів автоматичного регулятора температури. Така система застосовується там, де температура об’єкта ніколи не може бути меншою певного значення. Наприклад, температура робочої поверхні праски не може бути меншою 100…120˚С, навіть при прасуванні нетеплостійких тканин. Тому електронагрівач розраховують так, що при його постійній роботі усталена температура об’єкта дорівнює цій мінімальній температурі. При цьому охолодження об’єкту відбувається кривою. Практика показує, що при цьому зменшується і амплітуда автоколивань, тобто підвищується якість регулювання, особливо для об’єктів, що апроксимуються диференційними рівняннями високих порядків. Для об’єктів з додатним статизмом при умові, що уставка має стабільне значення, застосовують регулятори, які дозволяють обійтися майже зовсім без автоколивань регульованої величини. Схема трипозиційної системи подібна до схеми з неповним притоком, тільки в ланцюг нагрівача ввімкнутий ще один контакт автоматичного регулятора. При цьому нагрівач розраховують так, що при його роботі усталена температура об’єкту буде в зоні «норма». Якщо ввімкнути систему в роботу, нагрівання об’єкту буде відбуватися згідно кривою. У визначеній точці нагрівач буде вимкнуто, але тому що в роботі залишиться нагрівач, температура об’єкту змінюється і залишається в зоні «норма» без подальшого перемикання контактів регулятора, при цьому автоколивань не буде. Тільки в момент часу, коли в систему буде внесено збурення (наприклад, у пресформу завантажують холодну сировину) і температура робочої поверхні об’єкту знизиться, знову вімкнеться нагрівач і температура буде підвищуватись. Якщо в якийсь момент об’єкт дістане додатне збурення (завантаження пресформи гарячою масою) і його температура підвищиться до визначеної величини, обидва нагрівачі будуть вимкнуті, температура буде знижуватись за кривою, а потім, через те, що вроботі лишитьсятільки один нагрівач, буде прямувати до усталеної температури, тобто знову без автоколивань буде залишатися в зоні «норма».

Лекція №12

Поиск по сайту: