Классификация аср по принципу регулирования.

По принципу регулирования АСР разделяются на три вида:

1. По отклонению;

2. По возмущению (нагрузке);

3. Комбинированные системы.

Принцип регулирования по отклонению. Его сущность заключается в том, что регулирующее воздействие в системе возникает при отклонении регулируемого параметра от заданного значения независимо от вида возмущения и места их возникновения.

АСР использующие данный принцип регулирования универсальны, т.е. их можно использовать для регулирования всевозможных процессов, но имеют ряд недостатков.

Во-первых, действовать система начинает лишь при наличии отклонения регулируемого параметра. Во-вторых, в виду инерционности объектов информация об отклонении регулируемого параметра задерживается. Следовательно, невозможно обеспечить поддержания точного значения заданного параметра.

Первый регулятор, реализующий принцип регулирования по отклонению создан в 1765 году уральским механиком И.И.Ползуновым (автоматическое питание парового котла водой), затем в 1784 году англичанин Джеймс Уатт - предложил центробежный регулятор скорости.

Регулятор Ползунова (рис.6) размещался в паровом котле и состоял из трубопровода 1, по которому поступает вода, поплавка 2, свободно перемещающемуся по направляющей 3. Перемещение поплавка по средствам рычажной системы изменило открытие клапана 4.

Рисунок 6 – Схеме регулятора Ползунова

Особенностью данных систем является то, что положение регулируемого органа однозначно определяется величиной регулируемого параметра.

Данные системы широко применяются в теплообменных аппаратах.

Пример: Пастеризационно - охладительная установка ОПУ (рис.7).

Молоко поступает в секцию пастеризации 1, где за счет теплообмена горячей водой (т.в.) нагревается до температуры пастеризации. На выходе молока из секции пастеризации стоит термодатчик (Д), посылающий информацию на регулирующее устройство. При отклонении температуры от заданной, регулирующее устройство с помощью исполнительного механизма (13л.двиг.) и регулирующего органа (вентиль) изменяет подачу пара в водогрейный бачок 2. Тем самым изменяется температура теплоагента.

Рисунок 7 – Схема регулирования по отклонению

Данные системы регулирования являются замкнутыми системами с отрицательной обратной связью.

Принцип регулирования по возмущению (нагрузке).

Принцип регулирования по возмущению был предложен в 1829 году французским ученым Понселе в системе регулирования частоты вращения вала паровой машины. Системы, работающие по этому принципу, являются разомкнутыми системами.

Этот принцип заключается в том, что АСР осуществляет регулирующее воздействие по величине возникшего возмущения (т.е. по величине изменившейся нагрузки потребителя).

Пример: На линии поступления молока установлен датчик расхода (рис.8).

Рисунок 8 - Схема регулирования по возмущению

При изменение расхода молока (возмущающее воздействие) нарушится процесс теплообмена и соответственно изменяется температура молока. При увеличение расхода, увеличивается подача пара и наоборот при снижении расхода – уменьшается подача пара. Тем самым поддерживается заданная температура пастеризации.

Преимущество систем использующих данный принцип регулирования в том, что действие регулятора начинается еще до того, как изменяется контролируемый параметр. Это обеспечивает более точное поддерживание статического состояния системы. Но так как в реальных системах на регулируемый параметр влияет большое количество входных параметров (в примере – это давление пара, начальная температура молока и т.д.), то возникает необходимость установки значительного числа регулирующих устройств. Это удорожает и усложняет систему регулирования.

Наиболее эффективным является система, сочетающая оба рассмотренных принципа, так называемые комбинированные АСР.

Комбинированный принцип регулирования.

В комбинированных системах регулирования производится одновременно по разомкнутому и замкнутому циклу. Наиболее значительные внешние воздействия компенсируются регуляторами работающие по возмущению, а внешние, остальных возможных воздействий, устраняются регуляторами действующими по принципу регулирования по отклонению.

Пример: Регулятор Р₁ работает по возмущению поддерживая постоянных расход молока, а регулятор Р₂ – по отклонению регулируемого параметра (рис.9).

Рисунок 9 - Схема комбинированных систем регулирования

Вопрос: По какому принципу работает регулятор давления пара – Р₃?