книги из ГПНТБ / Мотулевич Д.Ю. Элементы теории и техники автоматического регулирования учеб. пособие для студентов всех специальностей хим.-технол. фак

- 90 - Электронные усилители. Электронные усилители - это

усилители, выполненные на электронных лампах или на полу, проводниковых приборах. В электронных усилительных лампа) (триодах^ анодный ток цепи лампы может изменяться в звачі тельных пределах при сравнительно небольшом изменении на. пряжения между сеткой и нитью. На рис.52, а приведена схема простейшего усилителя на триоде. В этой схеме при

в электронной лампе практически безынерционно: измене­ ние анодного тока в цепи мгновенно следует за измэввнаеи напряжения на сетке. На рио.52,6 приведена статическая хараятеристива триода, «оторая указнвает ва то, что не ­

Все эла «троении уоилатели делятся на уоилитѳли по­ стоянного и переданного токов. Питание усилителей постояв йоге тока осуществляется от источников поотояны го -*с-*а. Усилители переменного тока могут п«таться как от и^озяиКов поотоявйого ,так и от источников переменного токд„ Боля элемент сравнения в регуляторе дает сигнал на пере­ менней токе, удобно применить усилитель переменного тока; воли ва постоянном, то можно применить усилитель постоян­ ного то*а« В усилителях постоянного тока (УПТ) оигнал от

элвяевта сравнения поступает на усилитель в виде мэдлѳнне иэменяпйвгооя напряжения, Схема простейшего УПТ изобра­ жена ва рво.52» Применение УНТ в промышленности ограни­

чено із - за наличия в них дрейфа нуля. Вообще дрейфом

называется явление самопроизвольного изменения выходного напряжения уоилитѳля о течением времени. Дреф нуля мо- ті превысить допуотимыв пределы особенно, если усили­ тель должен имать большой коэффициент усиления, проме того, при применении УПТ возникают проблемы уменьшения уровня шуиов и обеспечениянеобходимой мощности на входе

-91 -

усилителя для питания двигателя. Э^хро^иииии методом лик­ видации дрейфа нуля и уменьшения уровня аіуыов является применение в усилителе модуляторов и демодуляторов. В этом случае сигнал постоянного то"а модулирует перемен­ ное напряжение, которое усиливается и затем дѳмодулирует­ ся.

Рис.52. Простерший усилитель постоянного то^-а на триоде: а - принципиальная с . зна; б - статическая

характеристика

ТаКин образом, на вход иодулятора поступает сигнал по­ стоянного то*а, а выходит сигнал пзреівнного то'^а,. а в демодуляторе наоборот. Принципиальная схема работы моду­

лятора а демодулятора приведена на рис,53» УПТ обычно примэняют в тех случаях, когда сигнал

ошибки формируется в вида медленно изменяющегося напря­ жения.

Усилители переменного то^а по сравнению о УПТ имеют ряд преимуществ: простоту схемы, отсутствие дрейфа нуля и возможность питания всех кааКадов усилителя от одного источника постоянного напряжения, Уоилитали переменно­ го тока применянгг в том случае, когда сигнал рассогла­ сования представляет осбой переменный ток, амплитуда ко­ торого зависит от величины рассогласования, а фаза опре­ деляется знакам раосог-і.аеовапИЯ,,

- 92

i

.Sil Ü3 исипите-

1%с ля

Рно.53. Принципиальная схема работы модулятора я

демодулятора

В уоилителях перемеивого тока в качестве несущей части обычно испольвуетол чаотота выше tOO Гц, Уоялекве

сигналов на таких частотах не представляет трудностей. Для межкаскадных связей в этих усилятелях обычно приме­

няет трансформаторы к коидвнсаторы. IIa рис.54,а приведе­ на схема однобайтного усилителя переменного токе, на р*а.54г б - трахкаекадного (два однотактных каскада уси­

- 91

Но нельзя забывать и о недостатках полупроводниковых приборов - их нестабильности, т . е . зависимости тараметров

*транзисторов от окружающей температуры, малом входном и большом выходном сопротивлении, большем уровне туков по сравнению с лампами. Транзисторные усилители обычно при­

меняются в САР в качестве предварительных каскадов усиле­

электронные усилители применяется в качестве предваритель­ ных каскадов усиления, a ^лагнитные и релейные - это обыч­ но выходные каскады усиления, имеющие выходную мощность от единицы до сотен ватт. Магнитные и релейные усилители

/хорошо сопрягаются с нагрузкой в виде двигателей перемен­ ного тока.

На рис.51,б приведена схема трехкаскадного усилите­ ля: электронного и магнитно-олектронного. Коэффициент усиления многокаскадного усилителя равен произведению коэффициентов усиления отдельных каскадов:

-Hf-K,KzKj ,

95 -

Сервомотор г^едставллет собой силовой элемент Регуля­ тора, котопцй преобразует сигн.чл, поступающий от усилите­ ля в механическое перемещение Регулирующего органа. Регу­ лирующие орган «яеаставляет собой регулирующий элемент,"^ перемещаясь, он изменяет расход регулирующего агента в объекте.

3 се^вомэтотш, которые могут быть электрическими, пнезісатячеекйми или гидравлическими, от усилителей посту­ пает соответственно электрическая энергия, энергия сжатото воздуха или ЖИДКОСТИ , нахоанщейся под давчением.

нец пружины опирается на опору 9 о іиарикован гютяштлъо*,

•Зозпух под давлением через отверстие I в верхнейтміке 2 поступает от регулирующего устройства в полость •щ ѵембппноіі 3. Камера под мембраной сообщается с атмос-

- 96 -

Р и с . 5 5 . Пневмлтичвски'Л мембранный

О 'ПВОПРИВОД

фероП в пневмоприводах одностороннего действия. В пневмо­ приводах двустороннего действия сжатый воздух от Регули­ рующего устпоііства должен поступать как в полость над мембраной, так и в полость под ѵймбраіюіі.

В пневмоприводах одностороннего действия сжатый воздух, поступающий в полость под мембраной, ооэдает усилир, сжимающее пружину 8 и переминающее шток'7,

В пневмоприводах двойного действия шток неподвижен, если давление сна того воздуха нал мембРПішГі равно дпвлн-

- 9? -

нию воздуха под мембраной. Перемещение штока вниз или вверх в атом случае происходит при наличии соответствую­ щего перепада давлений.

Мембранный сервопривод является статическим элемен­ том. Его статическая характеристика удовлетворяет равен­

ству

II НI - к- у If- 1

вначале работу эластичной мембраны, которая закреплена поj окружности и под действием нагрузки, давления сжатого воздуха, имеет какую-то (форму прогиба. Пас интересует вели­ чина усилия Q , передаваемого центром мембраны на шток по мере его перемещения. Имеем три характерных положения для центра мембраны, которые приведены на рио.5б:

- 98, -

Рио.56. Характерные положения центра мягкой

мембраны

а -верхнее положение центра мембраны - кольцевая ош ра мембраны воспринимает только радиальные составляющие оил, действующих на мембрану:

б -opeдней положение центра мембраны - кольцевая

Какая же чаоть усилий передается на шток, а какая воспри­ нимается опорами? При приближенном пешении этой задачи можно считать, .что имеем плоскую эластичную -мембряну. Тогда, вырезав на повеохнооти меѵбпаны элементарный сек-

- 99 -

тор и представив его лежащим на двух опорах (место креп­ ления штока 0 и кольцевая опора ЛВ) и равномерно нагружен Ним по площади, можем найти реакции опор. Центр тяжести