§12. Основні закони регулювання сар

12.1. Релейно-позиційний закон регулювання

Першочергову оцінку правильності роботи автоматичного регулятора може виконати досвідчений оператор, а налагоджений регулятор повинен копіювати його дії. На рис. 17 показана принципова схема регулювання рівня води з двопозиційним регулятором.

Рис. 17. Принципова схема регулювання рівня води в баку двопозиційним регулюючим органом:

1 – регулюючий орган; 2 – бак; 3 – скляна трубка; 4 – прилад; 5 – оператор або автоматичний регулятор; 6 – керуючий орган.

З рис.17 видно, що оператор 5 переміщує орган 1 з положення “відкрито” в положення “закрито” при помітному відхиленні рівня води Н_в водомірної трубки 3 вище або нижче необхідного рівня.

Розглянутий спосіб регулювання називається двупозиціонний - за кількістю позицій, які може займати регулюючий орган , а закон регулювання можна написати двома рівняннями:

, (4)

де Х_Р – положення регулюючого органу;

Х_відх - відхилення регулюючої величини.

Залежність між положенням регулюючого органу Х_Р і відхиленням регулюючої величини Х_відх можна записати функцією (5), яка визначає закон регулювання:

(5)

Закон регулювання , який відповідає вищевказаним рівнянням називається позиційним або Рп – законом.

При такому законі регулювання, кваліфікація оператора не впливає на технологічний процес регулювання.

Функцію оператора може виконувати контрольно-вимірювальні прилади 3 і 4 разом з електромагнітним контактним пристроєм (керуючим органом) 6, який управляє сервоприводом в потрібному напрямку.

Графік руху для цього закону регулювання показаний на рис.18.

Рис.18. Система регулювання рівня води в баку з двопозиційним регулюючим органом:

t₁, t₂, t₃, t₄ – точки перемикання.

Закон регулювання , який здійснює розглянутий регулятор , описується нелінійної статичною характеристикою , яка пов'язує Х_р з встановленим значенням Х_відх. Тому розглянутий регулятор є нелінійною динамічною ланкою з релейною характеристикою і носить назву релейного позиційного - регулятора.

Двохпозиційні промислові регулятори виконуються на базі стрілочних або самописних вимірювальних приладів, вони забезпечені контактним пристроєм або регулюючою приставкою , яка управляється сервоприводом регулюючого органу. На теплових електричних станціях широкого поширення набули двохпозиційні регулятори прямої дії.

12.2. Пропорційний закон регулювання (п – закон)

Крім релейно-позиційного регулятора є пропорційний закон регулювання (скорочено П- закон) , при якому клапан системи регулювання можна переміщати пропорційно відхиленню регульованої величини .

У цьому випадку зв'язок між Х_Р и Хвідх або закон регулювання можна виразити рівнянням:

, (6)

де Х_Р – положення регулюючого органу;

Х_відх – відхилення регульованої величини;

К_Р – коефіцієнт пропорційності.