- •Автоматизация судовых энергетических установок
- •Часть 2. Регулирование и регуляторы
- •2.1. Основные понятия
- •2.2. Принципы регулирования
- •Принцип регулирования «по возмущению»
- •Принцип регулирования «по отклонению»
- •2.3. Классификация конструктивных типов регуляторов
- •2.3.1. Регуляторы прямого действия
- •2.3.2. Регуляторы непрямого действия
- •2.4. Особенности автоматических устройств, использующих различные виды энергии
- •2.4.1А Преимущества гидравлических устройств:
- •2.4.1Б Недостатки гидравлических устройств:
- •2.4.2А Преимущества пневматических устройств:
- •2.4.2Б Недостатки пневматических устройств:
- •2.4.3А Преимущества электрических устройств:
- •2.4.3Б Недостатки электрических устройств:
- •2.5. Статические характеристики регуляторов непрямого действия
- •2.6. Динамические характеристики сар
- •2.6.1. Основные понятия и определения
- •2.6.2. Математическое описание динамических свойств объектов
- •2.6.3. Понятие об устойчивости сар
- •2.6.4. Оценка качества переходных процессов
- •2.6.5. Типовые динамические звенья
- •2.7. Структурная схема сар
- •2.8. Структурная схема сложного регулятора (рис.2.18)
- •2.9. Следящие системы
- •2.10. Конструкции и принцип действия силовых блоков сар
- •2.10.1. Гидравлический силовой блок с отсечным золотником
- •2.10.2. Гидравлический силовой блок с отсечным золотником и внутренней обратной связью
- •2.10.3. Гидравлический силовой блок с поворотной заслонкой
- •2.10.4. Пневматический силовой блок с делителем давлений
- •2.10.5. Следящий исполнительный механизм пневматической системы дау
- •2.11. Типовые схемы регуляторов
- •2.11.1. Гидравлический регулятор частоты вращения паровой турбины
- •2.11.2. Регулятор прямого действия дизеля 6чсш8/22
- •2.11.2. Регулятор непрямого действия дизеля 6чсп27.5/36 (6с275л)
- •2.11.3. Всережимный регулятор «вудвард» ug40 tl
- •2.11.4. Электронное управление топливоподачей в дизель
2.3.2. Регуляторы непрямого действия
Этот тип регуляторов требует для своей работы подвода дополнительной энергии. Функциональная схема регулятора непрямого действия показана на приведённом ниже рисунке 2.10:
Если носителем подводимой к регулятору энергии является жидкость под давлением (обычно минеральное масло, реже - вода) – регулятор называется гидравлическим. Диапазон давлений в напорной магистрали 20÷30 ати.
В пневматических регуляторах носителем энергии является сжатый воздух под давлением 1,4 или 6 ати.
В электрических (электронных) устройствах автоматики применяют постоянный электрический ток напряжением 27В, переменный частотой 50Гц и напряжением 220В или 380В, и переменный ток с частотой 400Гц.
Нередко применяют комбинированные регуляторы, использующие два вида энергии, например, электрогидравлические или электропневматические (первая часть слова относится к информационной части автоматического устройства, вторая – к силовой части).
Благодаря подводу дополнительной энергии и включению в состав регулятора двух дополнительных блоков (усилителя и исполнительного механизма), удаётся обеспечить большие усилия и мощности, необходимые для преодоления силы трения в регулирующих органах большого размера. Этим регуляторы непрямого действия выгодно отличаются от регуляторов прямого действия.
В остальном, эти регуляторы имеют те же свойства, что и описанные ранее регуляторы прямого действия, если в их схему не добавлены специальные корректирующие цепочки, обеспечивающие более сложные законы регулирования (об этом будет рассказано несколько позже).
2.4. Особенности автоматических устройств, использующих различные виды энергии
2.4.1А Преимущества гидравлических устройств:
высокая надёжность (длительный срок службы, устойчивость к сложным условиям эксплуатации);
возможность получения плавного регулирования с большим диапазоном скоростей;
возможность получения больших усилий или моментов при небольших габаритах исполнительных механизмов;
наличие постоянной смазки трущихся частей (если рабочей средой является масло);
простота обслуживания;
высокий коэффициент полезного действия.
2.4.1Б Недостатки гидравлических устройств:
сравнительно небольшой радиус действия;
зависимость рабочих характеристик от температуры (водяные системы не могут работать при отрицательных температурах);
огнеопасность и загрязнение помещения в случае протечек (при использовании масла);
необходимость применения специальной гидравлической системы, включающей расходную ёмкость, насосы, запорную арматуру и трубопроводы (к каждому автоматическому устройству необходимо подвести два трубопровода – напорный и сливной);
сравнительная дороговизна масла;
относительная сложность монтажа и демонтажа.
2.4.2А Преимущества пневматических устройств:
высокая надёжность (длительный срок службы, устойчивость к сложным условиям эксплуатации);
возможность получения плавного регулирования с большим диапазоном скоростей;
повышенный, по сравнению с гидравликой, радиус действия;
более простая, по сравнению с гидравликой, разводка трубопроводов (сливной трубопровод не требуется, т.к. отработанный воздух стравливается прямо в атмосферу);
безопасность в пожарном отношении, отсутствие загрязнении помещения при травлении через уплотнения;
простота обслуживания;
высокий коэффициент полезного действия.
возможность отбора воздуха из судовых воздушных систем, например из системы пускового воздуха дизелей (с последующим понижением давления и очисткой).