9. Виконавчі механізми регулюючих органів.

В системах автоматичного регулювання теплоенергетичних об’єктів для переміщення регулюючих органів відповідно до командних сигналів від електричних регуляторів застосовують електричні виконавчі механізми. Зазвичай в комплекті з електричними регуляторами застосовують електричні обертові виконавчі механізми контактного МЭОК і безконтактного МЭОБ керування.

Керування МЭОК здійснюється з допомогою магнітного контактний пускача ПМРТ-69, а керування МЭОБ – з допомогою безконтактного тиристорного пускача з підсилювачем У101 або з підсилювачем У29. Для показу переміщення вихідного валу виконавчого механізму вони споряджаються індикатором положення з уніфікованим вихідним сигналом сталого струму 0 ÷ 5 мА.

Основною частиною виконавчого механізму є сервопривід. Це трифазний асинхронний електродвигун змінного струму, розрахований на напругу 220/380 В і частоту обертання 1400 об/хв, з’єднаний з двоступеневим редуктором. Перший ступінь редуктора і₁=1:70, другий і₂=1:40 (1:20). Загальне передавальне число редуктора і_р = 2800 (1400). До вихідного валу сервоприводу закріплюється важіль для під’єднання з регулюючим органом. Повний хід сервоприводу відповідає поверненню вихідного валу на 90^о. Час повного ходу валу виконавчого механізму називається часом сервоприводу Т_с (серводвигуна). Електричні сервоприводи випускається різних модифікацій з різною потужністю електродвигуна, які створюють на вихідному валі крутний момент 25; 100; 200; 400 кг • м та різним часом серводвигуна від 15 до 60 с.

Для керування сервоприводами можуть застосовуватися колонки дистанційного керування типу КДУ, споряджені давачем переміщення вихідного валу та шляховими вимикачами. Крім цього вони мають два кінцеві вимикачі та електромагнітне гальмо.

10. Стійкість та якість регулювання.

Будь-яка стабілізуюча система автоматичного регулювання повинна підтримувати регульовану величину з найменшим відхиленням від заданого значення.

На практиці найчастіше потрібна точність роботи забезпечується з допомогою підвищення чутливості регулятора до відхилень регульованої величини. Але при цьому збільшується небезпека виникнення коливань в замкненій САР і втраті стійкості. Тому забезпечення стійкості роботи об’єкту автоматизації є першорядним завданням проектування, налагодження та експлуатації систем регулювання.

Під стійкістю розуміють властивість САР самостійно повертатися до стану рівноваги при припинені дії збурень, які викликали порушення рівноважного стану.

Отже, про стійкість систем або ланок можна робити висновок за їх імпульсними характеристиками, тобто за реакціями систем або ланок на імпульсне збурення. Всі фізичні системи з точки зору стійкості можуть бути стійкими, нестійкими, на межі стійкості та нейтральними.

Стійкий – це такий перехідний процес, коли внаслідок дії імпульсного збурення регульована величина аперіодично (без коливань) повертається до попереднього значення або її коливання з часом згасають (випадок а) на рисунку).

Нестійкий перехідний процес характеризується збільшенням за абсолютною величиною регульованої величини в часі або її розбіжними коливаннями (випадок б) на рисунку).

Перехідний процес, який має вигляд незгасаючих коливань зі сталою амплітудою (випадок в) на рисунку), відповідає межі або границі стійкості і носить аналогічну назву. Перехідний процес, що має вигляд, як у випадку г) на рисунку, вважається нейтральним. В цьому випадку значення регульованої величини набуває нового стану рівноваги без коливань. Зазначені перехідні процеси відбуваються під дією імпульсного збурення тривалістю tiм (верхній графік на рисунку). Момент припинення дії імпульсного збурення на графіках відповідає пунктирній лінії, перпендикулярній до осі абсцис (часу t).

Для кожного з графіків подані числові значення коефіцієнту погасання ψ, який визначається за формулою: , де Y1 і Y3 – відхилення регульованої величини (значення її першої та третьої амплітуд), спрямовані в одну сторону. Системи регулювання теплоенергетичних установок найчастіше складаються зі стійких або нейтральних ланок. Але при деяких

умовах вони можуть бути нестійкими або недостатньо стійкими, тобто можуть знаходитися біля межі стійкості або мати мале значення так званого запасу стійкості. Стійкість будь-якої САР визначається динамічними властивостями складових її ланок: об’єкту та регулятора.

Аналіз САР на стійкість полягає в тому, щоби вияснити, при яких значеннях параметрів настроювання регулятора замкнена система стійка при різних збуреннях, які діють на систему як окремо, так і одночасно.

Для дослідження стійкості застосовують два методи: прямий і непрямий.

1. При прямому методі необхідно мати перехідний процес, отриманий експериментальним шляхом на діючій установці, її моделі або з допомогою розрахунку на базі відомих динамічних характеристик ланок, які утворюють замкнену систему. Цей метод вимагає великих затрат часу на проведення експериментів та розрахунків.

2. При непрямому методі оцінка систем здійснюється з допомогою критеріїв стійкості, які базуються на аналізі динамічних характеристик об’єкту та регулятора без побудови і експериментального отримання перехідних процесів.