7.2. Опис лабораторного стенду

Усі елементи стенду, крім компресора, винесені на передню панель і з'єднані у відповідності із схемою (рис.7.3). На цій ж панелі розташовані: електроконтактний манометр ЕКМ, шкала відліку кута відкриття регулюємого вентиля РВ, кнопки керування кутом відкриття вентиля РВ. Вимикач S2 встановлений на компресорі. Об'єкт регулювання – ресивер, розташований всередині лабораторного стенду і з'єднаний шлангом з компресором та електроконтактним манометром.

Рис. 7.3

7.3. Порядок виконання роботи

1. Зібрати схему для проведення досліду.

2. Зняти статичну характеристику об'єкту регулювання Р = ƒ(α ), задаючі стрілки ЕКМ розвести в крайнє положення та, змінюючи кут відкриття вентиля РВ з допомогою кнопок керування через кожні 20°, міряти усталений тиск. Результати вимірювань занести в табл. 7.1.

Таблиця 7.1.

α, град	360	340	320	300	280	260	240	220
Р, кг/см2
α, град	200	180	160	140	120	100	80	60
Р, кг/см2

3. Зняти перехідну характеристику об'єкту при збільшенні та зменшенні притоку повітря в ресивер ( кут відкриття вентиля РВ встановити рівним 120°), увімкнути компресор і виміряти значення тиску та часу через кожний 0,1 кг/см² до досягнення усталеного значення тиску. Вимкнути компресор і повторити дослід при зниженні тиску до атмосферного. Результати вимірювання збільшення притоку занести в табл. 7.2, зменшення - в табл. 7.3.

Таблиця 7.2

t, c	0
Р кг/см2	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	Руст

Таблиця 7.3

t, c	0
Р кг/см2	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	Руст

7.4 Обробка отриманих даних

1. Побудувати статичну характеристику об'єкту регулювання за даними табл 7.1. Визначити статичний коефіцієнт підсилення для діапазону, заданого викладачем.

2. За даними табл. 7.2 і 7.3 побудувати перехідні характеристики об'єкту регулювання Визначити по перехідним характеристикам значення постійних часу Т1 та Т2.

3. По формі перехідних характеристик визначити тип звена та записати його диференційне рівняння.

7.5. Зміст звіту

Звіт повинен містити мету роботи, схему проведення досліду (див. табл.7.1, 7.2, 7.3), графіки статичних та динамічних характерне гик, результати визначення постійних часу та диференційне рівнями, висновки.

7.6. Контрольні питання

1. Дати визначення поняттю "статична характеристика".

2. Дати визначення поняттю "перехідна характеристика".

3. Пояснити спосіб визначення постійних часу.

4. Привести класифікацію давачів тиску.

Лабораторна робота № 8

ДОСЛІДЖЕННЯ РЕЛЕЙНИХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО РЕГУЛЮВАННЯ

Мета роботи - вивчити принципи побудови релейних систем автоматичного регулювання та дослідити регулятор тиску повітря в ресивері.

8.1. Принципи побудови та розрахунок параметрів релейних систем

Принцип побудови релейних САР розглянемо на прикладі САР регулювання тиску повітря в ресивері. Спрощена схема САР зображена на рис.8.1.

Рис. 8.1

Як вимірювальний елемент релейної дії тут використовується електроконтактний манометр ЕКМ. Верхня та нижня границі спрацьовування манометра встановлюються переміщенням фіксуючих контактів. Характеристика електроконтактного манометра показана на рис.8.2.

Рис. 8.2 Аналітична релейна характеристика ЕКМ має вигляд

Цей запис вірний при відліку тиску від середнього значення, бо при цьому P1 = P max. Поява +b та -b означає замикання контактів манометра, відповідно на нижній і верхній границях регулювання. У відповідності з релейною характеристикою ЕКМ, зображеною на рис.8.3, САР тиску працює таким чином При зниженні тиску до P min рухомий контакт ЕКМ замикається з контактом, який відповідає нижній "уставці" (Н), внаслідок чого отримує живлення реле К1, яке спрацьовує, та контактами КІ.1 та К1.2 вмикає електродвигун компресора. Одночасно утворюється коло самоблокування реле через контакт К1.З. Коли підвищується тиск до P max рухомий контакт ЕКМ замикається з контактом, відповідним верхній "уставці" ( В ), спрацьовує реле К2, яке розмикає контакт К2.1 у колі живлення реле К1, внаслідок чого розмикаються контакти К1.1 та К1.2. зупиняється двигун компресора і подача повітря в ресивер припиняється. При незмінному відкритті вентиля РВ цикл регулювання повторюється. На рис.8.4. показана характеристика регулятора як релейного елемента.

Рис.8.3

Рис8.4

Однією з важливих задач проектування релейних САР є визначення тривалості циклу регулювання tц ,так як ним визначається періодичність включення компресора і, отже, довгостроковість роботи обладнання. Зображені на рис.8.4 криві 1 та 2 є перехідними характеристиками об'єкту регулювання (ресивера) при включенні та виключенні компресора. Згідно вигляду перехідних характеристик об'єкт може бути віднесений к аперіодичному звену першого порядку, перехідна характеристика якого у даному випадку має вигляд:

для ростучої вітки

(8.1)

для спадної вітки

(8.2)

Визначення T1 та T2 зображено на рис.8.4.

Рахуючи ділянку t₁-t₂= t ділянкою ростучої вітки переходної характеристики, запишемо:

Звідки:

Аналогічно для спадної вітки отримуємо:

Тривалість циклу регулювання:

tц =Δt1 + Δt2