3. Описание работы сау температуры теплоносителя в сушильной камере.

В состав нелинейной САУ входят наряду с объектом регулирования (ОР) сушильной камеры входят следующие технические средства автоматизации (см.рис.1): РО – регулирующий орган (поворачивающая заслонка), который имеет соотношение между количеством холодного воздуха и горячего газа; , Р – редуктор; ИМ – исполнительный механизм, роль которого выполняет двигатель постоянного тока Д с последовательным возбуждением и обмотки возбуждения ОВ; ЭС – элемент сравнения, роль которого выполняет мостовая схема измерения, состоящая из резистивного сопротивления R_дт(t) датчика температуры (ДТ), резистивного сопротивления R_зт(t) задатчика температуры (ЗТ) и двух постоянных резистивных сопротивлений R₁ и R₂; РТ – регулятор температуры, роль которого выполняет обмотка w₁; УОС – устройство обратной связи, роль которого выполняют потенциометр обратной связи (ПОС) и обмотка обратной связи w_ОС поляризованного реле РП; РП – регулятор углового положения регулирующего органа – заслонки, роль которого выполняет поляризованное реле.

Рис.1. Система автоматического регулирования температуры.

Объектом регулирования в рассматриваемой САУ является сушильная камера. Регулируемый параметр – температура греющего агента , которая устанавливается поворачивающейся заслонкой, приводимой в движение исполнительным механизмом.

Данная нелинейная САУ работает следующим образом. Если фактическое значение температуры воздуха равно заданному значению, то сопротивление термометра сопротивления R_дт(t) равно заданному сопротивлению R_зт(t) и мостовая схема измерения находится в состоянии равновесия. При этом ток в управляющей обмотке реле отсутствует, якорь реле РП находится в нейтральном положении и электродвигатель Д не движется.

Если температура воздуха под действием возмущений изменяется, и, следовательно, изменится по сравнению с сопротивлением в противоположном плече сопротивление термометра сопротивления, то в управляющей обмотке реле возникнет ток. В зависимости от направления тока замкнется либо левый, либо правый контакт реле, в соответствующей обмотке возбуждения двигателя (ОВ) также возникнет ток и электродвигатель, вращаясь в ту или иную сторону, переместит регулирующий орган в ту или иную сторону. При этом изменится температура в сушильной камере. Когда сопротивления в противоположных плечах моста будут равны, якорь реле займет нейтральное положение и электродвигатель остановится. Для обеспечения устойчивости в САУ применена обратная связь, охватывающая усилитель и исполнительный механизм. Конструктивно обратная связь выполнена в виде потенциометра, движок которого жестко связан с заслонкой.

Для усиления мощности выходного сигнала в системе используется усилитель – поляризованное реле, управляющее направлением вращения электродвигателя Д. Если ток в управляющей обмотке РП (ω₁) отсутствует, то якорь находится в среднем, нейтральном, положении, т.к. он с одинаковой силой притягивается как к левому, так и к правому положительному наконечнику. В этом положении контакты реле разомкнуты. При появлении тока в управляющей обмотке якорь притягивается влево или вправо, в зависимости от направления тока. Поляризованное реле является трехпозиционным (замкнут левый контакт – оба контакта разомкнуты – замкнут правый контакт). На рисунке 2 представлена характеристика поляризованного реле, где U_max – максимальное значение напряжения на выходе релейного элемента; aω ( aω_ср) – результирующее (среднее) значение ампер-витков обмоток w₁ и w_ОС поляризованного реле РП.

u

-a_cp U_max

0 a_cp a

U_max

Рис.2. Статическая характеристика поляризованного реле.