ТЕМА 5. Система автоматического

            регулирования давления пара в котле

Описание системы.     

Объект регулирования (ОР): паровой котел. Регулируемая величина y: давление пара [Па], измеряемое датчиком с преобразованием в токовый унифицированный сигнал PI (рис. П.1.5, поз. а). Регулирующее воздействие (РВ) u: расход топлива с помощью регулирующего вентиля, площадь проходного отверстия которого [м²] изменяется электрогидравлическим серводвигателем с линейным выходом EHSL. Необходимо рассчитать регулятор для автоматического управления серводвигателем и предусмотреть автоматическую регистрацию давления (PIC  на рис. П.1.5, поз. а).

                                         Рис. П.1.5.

Функциональная схема такой системы регулирования с ре-                              гистрацией (поз. 2) включает датчик давления 010, выход                                ной сигнал которого в виде постоянного тока поступает                                на входы регистрирующего прибора 031 и помехозащищен-                               ного дифференциатора 040. Далее сигнал с выхода диффе-                             ренциатора 040 поступает на вход регулятора 050 с типо-                            вым  алгоритмом  регулирования (П- или ПИ- ). Регулирующее воздействие (РВ) отрабатывается серводвигателем и регулирующим вентилем 060, 070. Питание всех устройств системы осуществляется от источника                                  012   и трансформатора 011 (показано пунктиром).   

Исходные данные для расчета системы приведены в табл.П.1.5.                                                   

                                                                                                                                                                                                                                                       Таблица П.1.5.

Позиция	Элементы системы	Передаточные функции	Параметры
000	Паровой котел (ОР)
010	Датчик давления (PI) с измерительным преобразователем
040	Дифференциатор (Р)
050	Регулятор (R)
060	Cерводвигатель (EHSL)
070	Регулирующий вентиль (РВ)

ТЕМА 6. Электромашинная следящая система                               

              воспроизведения угла (ЭСС)     

Описание ЭСС.               

Силовая ЭСС воспроизведения угла поворота исполнительного вала объекта в диапазоне мощностей до 100 кВт строится по схеме "электромашинный усилитель (ЭМУ) поперечного поля - исполнительный двигатель (ИД) постоянного тока". На функциональной схеме ЭСС ЭМУ (рис.П.1.6) приводится во вращение кинематически связанным с ним приводным двигателем (ПД), например, трехфазным асинхронным двигателем.

Обмотки управления ОУ1, ОУ2 ЭМУ питаются от электронного усилителя (ЭУ). ЭМУ является усилителем мощности и питает обмотку якоря (ИД), который через редуктор перемещает на угол  исполнительный вал                          объекта (антенна, подвижная платформа и т.п.). С этим же валом кинематически связан движок потенциометра П2, выполняющего роль датчика углового перемещения. На вход ЭУ поступает напряжение , пропорциональное ошибке воспроизведения заданного угла : где k коэффициент пропорциональности. Исполнительный двигатель поворачивает движок потенциометра П2 до тех пор, пока напряжение не станет равным нулю, т.е. когда . ИД с редуктором развивает момент сил , достаточный для преодоления момента нагрузки , создаваемого объектом. Очевидно, что > . На функциональной схеме показаны также обмотки возбуждения ПД, ИД и регулировочные элементы ЭМУ, используемые при его настройке.

Целью расчета является выбор коэффициента усиления ЭУ, обеспечивающего для заданной структуры и параметров передаточных функций (ПФ) устройств ЭСС работу системы с заданными показателями качества.

Исходные данные для расчета ЭСС приведены в табл. П.I.6.

Таблица П.I.6.

Элементы ЭСС	Передаточные функции	Параметры
Соединение ЭМУ-ИД
Редуктор
Электронный усилитель (ЭУ)

Примечание. В табл. П.1.6. приняты следующие обозначения: - изменение угла поворота вала ИД;  - изменение напряжения управления ЭМУ; постоянная времени нарастания тока в короткозамкнутой обмотке ЭМУ; - постоянная времени разгона ИД; k₁ - коэффициент усиления соединения ЭМУ ИД; i - коэффициент редукции (i >>1); - постоянная времени фильтра на входе ЭУ.