57. Регулирующие органы

Регулирующий орган в системе регулирования воздействует непосредственно на объект регулирования обычно путем изменения количества подводимой к объекту регулируемой среды. При выборе регулирующего органа необходимо согласовать его характеристики с характеристикой работы других элементов системы регулирования.

Выбор регулирующего органа обычно определяется следующими основными факторами: 1) физическими свойствами регулирующей среды; 2) требуемым характером воздействия на регулируемую среду; 3) надежностью.

По принципу действия регулирующие органы можно разделить на неэлектрические и электрические.

К неэлектрическим регулирующим органам относятся: 1) регулирующие клапаны (вентили); 2) регулирующие заслонки (задвижки); 3) комбинированные устройства.

К электрическим регулирующим органам следует отнести: 1) реостаты; 2) фазовращатели.

Регулирующие клапаны

Как уже отмечалось, регулирующий клапан служит для изменения количества подводимого к объекту регулирования потока жидкости, пара, газа, воздуха и т. д. Изменение потока производится степенью открытия проходного сечения клапана. Клапаны изготовляются размером от 6 до 400 мм. Клапаны бывают односедельные (рис. 10 а) и двухседельные (рис. 10 б). Двухседельные клапаны получили большое распространение благодаря меньшему усилию, необходимому для их перемещения по сравнению с односедельными.

Регулирующие заслонки

Регулирующие (дроссельные) заслонки получили широкое применение для регулирования потока газа и пара при небольшом избыточном давлении или вакууме в трубопроводах большого диаметра. Это объясняется их конструктивной простотой, достаточно хорошими регулировочными свойствами и небольшими потерями давления. Прямоугольные заслонки имеют наименьшую зависимость между степенью открытия и приростом проходного сечения.

4. Позиционные аср: характер переходных процессов, показатели качества, область применения

Простейшая система двухпозиционного регулирования может быть представлена в виде последовательного соединения позиционного регулятора (ПР) и объекта регулирования (ОР), охваченных отрицательной обратной связью (рисунок 10.1). Основным возмущающим воздействием здесь является нагрузка объекта Z, изменение которой компенсируется регулирующим воздействием X. Выходная величина двухпозиционного регулятора Х может принимать только два значения, соответствующие максимальному (Х_mах) и минимальному (Х_min) регулирующему воздействию на объект.

При несимметричных автоколебаниях возникает так называемая квазистатическая ошибка регулирования «а», равная отклонению среднего значения (оси) автоколебаний от заданного значения регулируемой величины Yз. При Тв< То, а >0, т.е. среднее значение автоколебаний лежит выше прямой Y=Yз и наоборот. Качество двухпозиционного регулирования характеризуется параметрами возникающих в системе автоколебаний: амплитудой А, частотой колебаний и смещением «а» среднего значения относительно заданного значения Yз. Эти параметры зависят от времени запаздывания tз и емкости объекта регулирования, его нагрузки Z, величины зоны нечувствительности регулятора σу и пределов изменения регулирующего воздействия ∆Х= Х_mах- Х_min …..

С увеличением зоны нечувствительности позиционного регулятора σу качество регулирования ухудшается: увеличивается амплитуда А и период колебаний Т в системе. Амплитуда уменьшается с уменьшением ∆Х, т.е. величины регулирующего воздействия. Однако здесь необходимо иметь в виду, что величины Х_mах и Х_min зависят от нагрузки объекта Z. Поэтому большие пределы изменения регулирующего воздействия ∆Х могут быть установлены только при незначительных колебаниях нагрузки объекта регулирования…..

От нагрузки объекта зависит, в основном, величина и знак параметра «а» - смещения оси автоколебаний относительно Yз. При определенной нагрузке Z=Zо для данного объекта а=0. При Z>Zo величина а<0, а при Z<Zо для данного объекта а>0. Отклонение нагрузки от Zо в обе стороны приводит к возрастанию периода автоколебаний Т.

Позиционные регуляторы просты по конструкции, надежны в работе, несложные в настройке и обслуживании. Поэтому во всех случаях, когда позиционные регуляторы способны обеспечить требуемое качество регулирования, следует применять именно их. Обычно позиционные регуляторы используют на объектах, обладающих малым запаздыванием, большой емкостью.