книги из ГПНТБ / Теория автоматического регулирования и управления учеб. пособие

- 199

Приложение 2

ОПРЩЙЫШ АФЧХ ПО ЭНСПЕГИЛЕКТАЛЬНО СНЯТЫМ h({)

Экспериментально определенную переходную характера - отику Н(4) аппроксимируют ступенчатой характеристикой с интервалом аппроксимации ^ (рис. ПН-1).

Рис. П2 - I

Тогда к ( { ) представляется в виде

переходных функций звена с запаздыванием, которые отличаются

I- Электронный, автоматический, самопишущий и регулирующий потенциометр ЭПД-12-1.

2. Станцию управления типа СУ-2А на 75 а, 500в~2.

3. Универсальный переключатель УП-5П2/с71-3.

4. Термопару, соответствующую градуировке ЭПД-12 или ра­ диационный пирометр - 4.

• Нагревательный элемент в термоизоляционной оболочке для

имитации печи сопротивления - 5 ' является регулируемым объектом.

OilЖАНЯЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

Лабораторная установка является нелинейной системой ав - томатического регулирования и включает в себя следующие соста­ вные части, изображенные на функционально»! схеме (рис. 113 -2)

1)модель электрической печи сопротивлений - I;

2)электронный автоматический потенциометр - 2;

Рис. П 3 - 2.

В основу работы электронного автоматического потенциомет­ ра положен компенсационный метод измерения напряжения.

Измерительная компенсационно-мостовая схема электронного автоматического потенциометра выполняет две функции:

а) измеряет температуру методом автоматической компенса­ ции термо ЭДС термопары;

б) полуавтоматически устанавливает рабочий ток компен - сационно-мостовой схемы, т .е . дает возможность периодически устренять неточности, которые вызываеюгся изменением ЭДС сухо­

го элемента- В электрическом позиционном регуляторе используются ре­

лейные элементы, контакты которых замыкаются и размыкаются (приводятся в действие) выступами вращающихоя дисков. Контак-

- 204 -

ты позиционного регулятора, а также и остальные исполнительные злененты, имеющие релейные характеристики, придают система не­ линейный характер.

ОПИСАНИЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

На принципиальной элекгрокинематической схеме (рис. П 5 -3) введены следующие обозначения элементов измерительной схе­

мы:

R - реохорд;

RH - сопротивление, с помощью которого задается начало шкалы прибора;

Rni - переменное сопротивление, служащее для под­ гонки начала шкалы при градуировке;

Rn - сопротивление, служащее для изменения пре - дела измерения;

Rn i~ переменное сопротивление, служащее для под­ гонки предела измерения;

Rg. - балластное сопротивление;

Rn - компенсационное сопротивление, служащее для автоматической компенсации температуры сво­ бодных концов термопары;

/?л - сопротивление, служащее для установки рабо­ чего тока;

£- источник питания измерительного моста (су - хой элемент ЗС-Л-ЗО);

Rj, - сопротивление, шунтирующее усилитель при пе­ реключении с "измерения" на "компенсацию";

К точкам моста С и Д подключай источник напряжения К последовательно с регулируемым сопротивлением Rp , используейш для полуавтоматической установки рабочего тока. К точкам А и В подключен последовательно с термопарой ТП преобразова - тельный элемент (нуль-индикатор).

Преобразовательны й элемент содерж ит:

I) преобразовательный каскад усилителя (вибрационный пре­ образователь и входной трансформатор);

2' усилитель напряжения; 3) усилитель мощности.

Принцип действия автоматического измерительного моста.

С появлением ЗДС на термопаре равновесие моста нарушает­ ся, преобразовательный элемент (нуль-индикатор) получает сиг­ нал. Постоянное напряжение преобразуется, усиливается и пода­ ется на реверсивный двигатель типа РД-09.

Ось двигателя ГД-09 (исполнительного механизма) через ре­ дуктор связана с подвижным контактом реохорда R р , приводя - щим измерительную схему прибора в равновесие.

При понижении температуры (ЗДС термопары) реверсивный дви­ гатель перемещает подвижный контакт в противоположном направле­ нии.

На ось реохорда насажена стрелка автоматического потенцио­ метра ЗПД, которая показывает на шкале прибора текущее значение

в результате чего на ней получается изображение изменения темпе­ ратуры во времени.

вход преобразовательного каскада усилителя. Токи сухого элемента Б и нормального элемента Е н направлены навстречу друг другу. Падения напряжений, вызванные токами, сравниваются на сопротивле­ нии RK . В случае равенства напряжений ток в цепи преобразова - тельного каскада будет отсутствовать. Дели напряжения будут от - личаться, то в преобразовательном каскаде появится ток и, следо­ вательно, реверсивный двигатель получит сигнал, переместит кон - такт реостата Rp и этим установит рабочий ток.

- 20? -

Принцип работы схемы регулятора температурь». Основное .

месю в схеме регулятора температуры занимает потенциометр - ЭПД-12. Одновременно с автоматическим измерением температуры компенсационно-мостовой схемойрпроизводится синхронное изме­ нение угла поворота дисков электрического ..озиционного регу­

Для установки требуемой температуры контактную систему можно повернуть на необходимую величину. Значение установлен­ ной температуры показывает специальный указатель на диаграмме.

Цепь питания рабочей обмотки электромагнитного пускателя прерывается контактами регулятора, когда диски с выступами по­ ворачиваются относительно контактной системы. Промежуточное реле через электромагнитный пускатель включает или отключает питание нагревательного элемента печи сопротивления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЙ У'ЖШХ.Ж И РАБОТЫ ЗШЕКТОВ оПД-12

Г

1. Преобразовательный каскад

Преобразовательный каскад состоит из вибрационного преоб­ разователя (поляризованного реле) и входного трансформатора. Контакты вибратора замыкаются с частотой питающего напряжения т .е . 50 гц, следовательно, при наличии входного постоянного напряжения во вторичной обмотке трансформатора?индуцируется временное переменное напряжение частотой 50 гц, которое, кро­ ме того, совпадает или находится в противофазе с питающим на­ пряжением в зависимости от полярности входного сигнала.

Благодаря наличию входного трансформатора^входной сигнал не только преобразуется, но и усиливается примерно в 10 раз.

2. Ламповый усилитель

Ламповый усилитель состоит из усилителя напряжения, уси­ лителя мощности и выпрямительного каскада. Усиление напряже - ния ведется на двойных триодах 6Н9С. Лампа и одна половина . лампы Л^ составляют 3 каскада усиления напряжения. Бторая по­ ловина лампы Л9 используется как одиополупериодный выпрями - тель. При помощи делителя напряжения Rt и R7 можно регули­ ровать коэффициент усиления в широких предедах. Б катодную

Усилитель мощности собран на двух двойных триодах 6Н7С, работающих параллельно для увеличения выходной мощности. Ано­ ды ламп питаются от вторичной обмотки силового трансформатора, средн"я точка которого выведена на управляющую обмотку двигателч РД-09. На сетки ламп подается управляющее напряжение от усилителя напряжения, имеющее частоту 50 гц. В результате это­ го через управляющую обмотку двигателя протекает пульсирующий ток, имеющий переменную составляю дую частотой 50 гц и постоян­ ную составляющую. При изменении фазы управляю..его напряжения на сетках ламп меняется фаза переменной составляющей на „лравляющей обмотке двигателя.

При отсутствии сигнала, т .е . нулевом потенциале на сетках ламп, по управляющей обмотке двигателя тоже протекает пульси - рующий ток, но переменная составляющая в этом случае имеет ча­ стоту 100 гц и ротор двигателя остается в покое. Постоянная составляющая при ..тсутствии сигнала также способствует торможе­ нию ротора.

3. Реверсивный двигатель РД-09

РД-09 представляет собой двухфазовый асин.люнный двигатель с короткозамкнутым ротором. Одна обмотка включена на сетевое напряжение 12?в через конденсатор Cj q ; в результате чего нап - ряжение на этой обмотке сдвинуто на 90° относительно напряже - ния сети. Параллельно второй обмотке включен конденсатор Сд, образующий с последней контур, настроенный на частоту 50 гц. Колебательный контур выделяет с пульсирующего напряжения, по - даваемого не управляющую обмотку от усилителя мощности, пере - менную составляющую 50 гц, в результате чего двухфазной обмот­ кой статора создается вращающееся магнитное иоле, увлекающее ротор в ту или другую сторону.

4. Реохорд

Реохорд представляет собой калиброванное сопротивление из манг шиновой проволоки, намотанной с большой равномерностью на изолированный медный каркас . Потенциал со спирали снимается с