§4. Система автоматичного регулювання. Використання еом в сар

В залежності від умов експлуатації до теплоенергетичної машини ставляться вимоги, які можуть відповідати лише при наявності АР різного призначення.

Наприклад, турбіна чи дизель, які приводять генератор перемінного струму повинні при любому навантаженні включення споживачів підтримувати постійну частоту обертання ротора генератора для забезпечення незмінної частоти струму ( 50 Гц ). Теплоенергетична машина, автоматичний регулятор постійно взаємодіють між собою в процесі роботи для підтримання на заданому рівні її навантаження.

У цьому випадку сукупність взаємозв’язаних турбін чи двигуна з регулятором називають системою автоматичного регулювання ( САР ).

Електронно-обчислювальна техніка збільшила можливість використання САР в народному господарстві. В простих випадках оператор завдяки ЕОМ може швидко провести техніко-економічний аналіз нової ситуації і швидко внести необхідні корективи у технологічні процеси. Крім цього ЕОМ автоматично сприймає всю технічну інформацію, що полегшує роботу оператора.

У більш складних САУ чи САР електронно-обчислювальна машина безпосередньо включається в ланку автоматичного управління і сама не тільки переробляє отриману інформацію, але вводить керуючу дію до виконавчого механізму регулюючого об’єкту.

Сучасна комп’ютерна техніка сприймає, оброблює і передає керуючу дію і в перехідних процесах теплоенергетичних машинах, при цьому електроніка дозволяє оптимізувати регулювання, тому що в ході самого перехідного процесу будуть відпрацьовуватися необхідні коректуючи дії на енергетичну машину.

§5. Об’єкт автоматичного управління (регулювання)

Система автоматичного регулювання складається із двох груп.

До першої групи відносяться регулюючий об’єкт - теплова машина чи установка, для роботи якої на заданому режимі потрібно застосовувати регулюючі дії ( оператора чи регулятора ). Від джерела живлення (енергії) поступає енергія чи маса (води,пару, пального та інше), яка в регулюючому об’єкті (паровій машині, теплоелектричній станції, ДВЗ, турбіні) перетворюється і у необхідному виді подається до споживача. Подачу енергії чи маси до об’єкту регулювання можна змінити перестановкою регулюючого органу (РО), (рис.1).

Рис.1. Система автоматичного регулювання

Для автоматизації цього процесу до регулюючого органу необхідно приєднати додатковий пристрій, який називається автоматичним регулятором.

Таким чином до другої групи САР відноситься автоматичний регулятор.

§6. Регулюючий об’єкт та автоматичний регулятор

Всі елементи які складають САР можна розділити на дві групи, до першої групи входить об’єкт регулювання (двигун, турбіна та інші теплоенергетичні установки). Регулюючими об’єктами називають теплоенергетичні машини або установки для забезпечення роботи яких в заданому режимі застосовують автоматичний регулятор. Від системи живлення до регулюючого об’єкта поступає енергія або маса робочого тіла (пального), яка в регулюючому об’єкті перетворюється і у необхідному виді поступає до споживача.

Кількість енергії або маси, яка подається або відбирається від об’єкта змінюється шляхом перестановки регулюючого органа (рейки, акселератора, заслінка подачі газу, води, пару та інше). Розглянемо систему автоматичного регулювання рівня рідини в резервуарі (рис.2). Регулюючим об’єктом в системі є резервуар 3 з водою.

Рис.2. Регулювання рівня рідини в резервуарі:

1 - клапан; 2 - вхідний патрубок; 3 - резервуар; 4 - автоматичний регулятор; 5 - вихідний патрубок; 6 - поплавок; 7 - двуплечий важіль; 8 – гвинт регулювальний.

Для процесу регулювання необхідно, щоб регулятор своєчасно змінював координату Δh в залежності від рівня рідини Н в резервуарі 3 і передавав регулюючу дію Δh на об’єкт. При цьому АР повинен включати чутливий елемент, який сприймає відхилення регулюючої координати рівня рідини Н. Задане значення Н встановлюється задатчиком необхідного параметра гвинтом 8. Виконавчий орган, діє на регулюючий об’єкт – клапан 1 і таки чином регулюється подача води в залежності від рівня рідини Н (рис.2).