7. Контрольні запитання

1. Призначання сельсинної системи.

2. Поясніть будову сельсина-датчика та сельсина-приймача.

3. Чим розрізняються індикаторний і трансформаторний режими ро­боти сельсинної системи?

4. Що є вхідними і вихідними сигналами для сельсинної системи дистанційної передачі кута у випадках її роботи в індикаторному та трансформаторному режимах?

5. Що являє собою статична характеристика сельсинів при їх роботі в трансформаторному режимі?

6. Що являє собою статична характеристика системи при її роботі в трансформаторному та індикаторному режимах?

7. Як змінюється статична характеристика сельсинів, працюючих в трансформаторному режимі при включенні навантаження в коло обмотки ротора СП?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3

Дослідження роботи системи стабілізації температури повітря в термостаті, що включає позиційний регулятор температури повітря

1. Об'єкт дослідження:

система стабілізації температури повітря в термостаті з позиційним регулятором температури повітря ЦР8001/2.

2. Мета роботи :

• вивчити принцип дії та особливості структури системи;

• проаналізувати роботу системи в режимі стабілізації температури повітря.

3. Теоретичні відомості

Система стабілізації температури повітря (газу, рідини) у за­даній місткості підтримує температуру Т на заданому рівні Т₀ з заданою точністю у процесі зміни збурень, що викликають відхилення Т від Т₀. Такі системи включають у себе об'єкт управління (ОУ) - місткість, у якій здійснюється стабілізація температури, та автоматичний керуючий пристрій (АКП) - регулятор температури, що здійснює керуючі дії на ОУ для підтримання Т на рівні То.

Функціональну схему замкненої системи стабілізації температу­ри зображено на рис. 1.

Задана дія G(t),яка подається до АКП, забезпечує формування в ньому заданого значення температури Т₀(G(t)). Фактичне значення температури Т вводиться до АКП через основний зворотний зв'язок (ОЗЗ), в котрий включено датчик температури (сприймаючий елемент).

Керуюча дія U(t) в таких системах формується АКП c викорис­танням інформації про відхилення Т від То тобто інформації про Т = Т₀ - Т. При цьому говорять, що така система працює за принципом відхилення.

Замкнені системи, які працюють за принципом відхилення, за­безпечують на усталених режимах роботи високу статичну точність стабілізації керованої величини (в даному випадку - температури по­вітря Т) за рахунок того, що керуюча дія буде змінюватися доти, доки існує відхилення Т від Т₀.. Як тільки відхилення стає рівним нулю ке­руюча дія перестає змінюватися. і за умови незмінності збурень, які діють на ОУ, керована величина Т стабілізується на заданому рівні Т₀

Р егулюючими органами об'єкту управління, що використову­ються АКП для стабілізації температури повітря в приміщенні, є наг­рівальний елемент (НЕ) та вентилятор (М).

Рис. 1. Функціональна схема замкненої системи стабілізації температури повітря в приміщенні, що включає позиційний регулятор температури

При цьому керуюча дія з боку АКП формується у вигляді вмикання НЕ при Т < То, та вмикання ВЛ і вимикання НЕ при Т > Т₀.

ОУ в сільському господарс­тві, в яких виникає потреба в ста­білізації температури, як правило, мають високу інерційність. Через це в системах стабілізації темпе­ратури практично завжди вико­ристовують найбільш прості і де­шеві позиційні регулятори.

В

Рис. 2. Статична характеристика двопозиційного регулятора температури

они забезпечують форму­вання керуючої дії відповідно до статичної характеристики регу­лятора, що являє собою залеж­ність управляючого впливу регу­лятора температури U_НЕ і U_ВЛ (тобто вихідного сигналу регуля­тора) від розузгодження ΔТ, що є його вхіднім сигналом. Статична характеристика регулятора темпера­тури показана на рис. 2.

З рисунка видно, що в статичній характеристиці позиційного регу­лятора є зона неоднозначності ΔТ₀= T_{0 мах} - T_{0 min} , завдяки якій включен­ня і виключення НЕ (виключення і включення ВЛ) виникає при різних температурах, що відрізняються на величину ΔТ₀ .Наявність зони неоднозначності ΔТ₀ в характеристиці регулятора температури приво­дить до того, що в замкнутих системах стабілізації температури з таким регулятором усталений режим роботи, на якому Т = Т₀ , неможливий. Температура повітря в таких системах на усталених режимах роботи постійно змінюється, здійснюючи коливання відносно якогось середньо­го значення Т_{0 ср .}Причиною цього є те, що при Т≤T_{0 min} позиційний регулятор вмикає тільки НЕ , який збільшує Т до T_0мах , а при Т≥T_0мах тільки ВЛ , який зменшує Т до T_{0 min}.

Введення в статичну характеристику регулятора температури зони неоднозначності (гістерезису) усуває можливість повторних спрацювань позиційного регулятора на режимах перемикань при Т = Т_о і підвищує тим самим , запас стійкості замкненої системи, що включає в себе позиційний регулятор.

Задана дія (ЗД), що прикладається до регулятора температури для його настройки на задану температуру Т₀ і зону неоднозначності ΔТ₀ , формується оператором у вигляді повороту відповідних ручок настройки регулятора.

Сприймаючим елементом (СЕ) вимірювального пристрою (ВП) регулятора температури є мідний термометр опору ТСМ, який вмика­ється в одне плече вимірювальної мостової схеми змінного струму.

В інші плечі схеми ввімкнуто потенціометри, пов'язані з ручками настройки регулятора. Сигнал, пропорційний відхиленню Т від Т₀, формується мостовою схемою, яка виконує функції ВП, у виг­ляді напруги в діагоналі моста, фаза якої визначається знаком відхи­лення. Після підсилення напруга перетворюється на постійну напругу, полярність якої також залежить від знака відхилення. Цією напругою живиться електромагнітне реле, що управляє включеннями НЕ та ВЛ в процесі стабілізації температури повітря в термостаті (приміщенні).